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智能门锁浪涌静电保护方案及ESD/TVS二极管选型攻略

发表日期:2024-06-11来源:www.dowosemi.cn浏览:728

智能门锁.jpg

       智能门锁是指在传统机械锁的基础上改进,将电子技术、集成电路、电子元器件等结合多种识别技术的产品。近几年来,智能门锁逐渐成为消费者首选,不仅有着更高的安全防护性能,而且使用起来也十分方便。智能门锁支持多种解锁方式,包括指纹解锁、钥匙解锁、NFC卡片解锁、临时密码解锁、手机/手表解锁、AI3D 人脸解锁等。随着智能门锁市场快速发展和产品可靠性提升的需求,相关的检测规范也应运而生,其中包含静电放电标准IEC61000-4-2和浪涌冲击标准 IEC61000-4-5。东沃电子DOWOSEMI拥有全套先进的测试设备与专业的测试整改团队,可根据相关的测试标准,提供智能门锁ESD/EOS及浪涌防护整体解决方案。

智能门锁浪涌静电保护方案设计图

 

东沃智能门锁浪涌静电保护方案设计图.jpg


       如图所示,智能门锁控制板由锂电池+干电池组合供电、毫米波雷达传感器系统唤醒、蓝牙芯片、电源管理 IC、3D 人脸识别、指纹识别、传感器、按键、LCD 显示屏、马达驱动等组成。智能门锁控制板供电分为锂电池和干电池两部分,优先使用锂电池供电,锂电池没电后干电池才会进行供电,锂电池就可以拿出来充电,锂电池充电时也不会停机,从而实现循环供电时刻在线的效果。即便是锂电池干电池都没电,还可以用充电宝或USB Type-C数据线给门锁充电,实现应急解锁。

       在实际使用中,由于静电ESD和浪涌的存在,会导致智能门锁出现故障,甚至对智能门锁系统产生不可逆的破坏性。针对智能门锁静电浪涌问题,东沃电子可提供高紧凑度、大功率、低钳位电压、低漏电、超高稳定性的全系列ESD静电防护器件,客户可根据不同接口的静电等级选择合适的产品。

智能门锁浪涌静电防护器件TVS/ESD选型攻略

东沃智能门锁浪涌静电防护器件TVS-ESD选型.jpg

1)Type-C(USB)电源供电口ESD防护器件选型

       智能门锁通过Type-C(USB)接口供电(充电),根据充电电流大小可选择5V或12V的ESD静电保护二极管。5V电源供电口推荐东沃SD05C或DW05DP-S,SD05C最大IPP=30A(8/20us),功率450W,采用SOD-323封装;DW05DP-S最大IPP=100A(8/20us),功率2000W,采用DFN1006-2L小尺寸封装。12V推荐东沃SD12C或DW12P4N3-S,SD12C最大IPP=18A(8/20us),功率400W,采用SOD-323封装;DW12P4N3-S最大IPP=150A(8/20us),功率4000W,采用DFN2020-3L封装,可满足大功率充电需求。

2)Type-C(USB)数据口,高速I/O接口ESD防护器件选型

       智能门锁高速数据或I/O传输时,对结电容要求比较高,通常要求选择Cj<0.5pF的ESD防护器件。东沃电子技术推荐选型DW05DRF-B-E或DW05DGCMS-BH-E。东沃DW05DRF-B-E最大IPP=4A(8/20us),功率80W,结电容0.3pF,采用DFN1006-2L封装;东沃DW05DGCMS-BH-E最大IPP=3A(8/20us),功率75W,结电容0.15pF,采用DFN0603-2L封装,适合更高数据传输速率,。

3)VBAT电池接口ESD防护器件选型

       智能门锁锂电池电压一般为4.2~4.5V,超过可能充鼓电池。针对4.2~4.5V电池端ESD防护,东沃电子技术推荐选型4.5V的ESD二极管:DW4.5DPF-B-S、DW4.5D3HP-S、DW4.5DPVL-S、DW4.5P4N3-B-S等,功率大小根据实际需求选择。东沃DW4.5DPF-B-S最大IPP=30A(8/20us),功率450W,采用DFN1006-2L封装;东沃DW4.5D3HP-S最大IPP=100A(8/20us),功率1500W,采用SOD-323F封装;东沃DW4.5DPVL-S最大IPP=180A(8/20us),功率2160W,采用DFN1610-2L封装;东沃DW4.5P4N3-B-S最大IPP=250A(8/20us),功率4000W,采用DFN2020-3L封装。5V电池接口防护,东沃电子技术推荐选用DWGB0511D2、DWGB0510D2等。东沃DWGB0511D2最大IPP=100A(8/20us),功率900W,采用DFN1006-2L封装。东沃DWGB0510D2最大IPP=50A(8/20us),功率600W,采用DFN1006-2L封装。

4)按键、触摸、LED接口ESD防护器件选型

       智能门锁键盘、触摸输入和LED信号等接口静电防护,东沃电子技术推荐选用结电容小于20pF的ESD二极管。3.3V信号推荐DW03DMS-B-E、DW3.3DF-B-E、DWUB3312D2、DWUB3310D1等,结电容分别为20pF、15pF、15pF、15pF,封装分别为DFN0603-2L、DFN1006-2L、DFN1006-2L、DFN0603-2L。5V信号推荐DW05D5BC-B-E、DW05DF-BH-E、DW05DMS-BH-E、DWUB0510D2等,结电容分别为11pF、14pF、20pF、15pF,封装分别为SOD-523、DFN1006-2L、DFN0603-2L、 DFN1006-2L。

5)LCD接口ESD防护器件选型

       智能门锁LCD信号接口ESD静电防护,结电容大小要求0.5pF左右,东沃电子技术推荐选型DW05DUCF-B-E、DW05DRF-B-E、DWMB0515D2、DWMB0516D2,工作电压均为5V,结电容分别为0.5pF、0.3pF、0.3pF、0.3pF,封装均为DFN1006-2L。电源部分东沃电子技术推荐选型DW07D5-B-E、DW18D-B-S,工作电压分别为7V、18V,封装分别为SOD-523、SOD-323。

6)传感器接口ESD防护器件选型

       智能门锁传感器供电接口防护,东沃技术推荐选型SD05C,数据传输接口防护选用DW3.3DF-B-E,参数见上文。

7)音频输出接口ESD防护器件选型

       智能门锁音频输出接口防护,东沃技术推荐选型DW05DRF-B-E,参数见上文。

8)RF射频接口ESD防护器件选型

       智能门锁无线射频(WIFI/蓝牙/NFC等)接口ESD静电保护,由于信号频率较高,需要采用超低结电容的ESD二极管,东沃技术推荐选型DWPMB0511D2,最大IPP=3A(8/20us),功率60W,结电容0.18pF,采用DFN1006-2L封装,确保信号的完整性。

9)UART接口ESD防护器件选型

       指纹模块、人脸识别模块、无线模块等与主机采用UART方式连接,UART接口防ESD静电保护,东沃技术推荐选型DW03DLC-B-S或DW05DLC-B-S,工作电压分别为3.3V和5V,结电容均为1pF,功率均为350W,均采用SOD-323封装。

10)马达驱动浪涌防护器件TVS二极管选型

       马达驱动电路由于感性负载存在的原因容易产生浪涌尖峰,如果不加以保护很容易损坏驱动芯片,甚至影响系统的工作,为此需要选用浪涌抑制器件TVS二极管加以防护,东沃技术推荐选用SM4L17A、SMAJ15CA,功率均为400W,东沃SM4L17A在10/1000us测试条件下IPP=14.5A,采用SOD-123封装;东沃SMAJ15CA在10/1000us测试条件下IPP=16.39A,采用SMA/DO-214AC封装。

       以上是东沃智能门锁浪涌静电保护方案,如有特殊需求,欢迎前来探讨。浪涌静电防护方案,找东沃电子,电路保护不迷路!方案中选型用到的ESD静电保护二极管和TVS二极管,东沃电子已全面量产、品质稳定、高可靠性、交期迅速、厂家价格、免费样品、免费EMC测试、免费选型,欢迎广大新老客户前来咨询:137 5773 6996(微信同号)余工。

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