Универсальное устройство защиты для UTP кабелей.

      Несмотря на то, что наши воздушки висят уже несколько лет и пока проблем с выгоранием портов, у нас не было, мы решили защитить их от статики и электромагнитных наводок от грозовых разрядов так называемыми "грозозащитами". За основу взяли повсеместно известную схему от компании АРС. Правда, вместо полупроводниковых разрядников мы решили использовать газовые трех электродные. Они выдерживают большие токи разряда и намного надежнее.
      Так как количество портов, которые необходимо защищать в каждой точке (доме) не менее двух, было решено сделать универсальное устройство с количеством защищаемых портов до 8. При этом это устройство должно, по нашему мнению, выполнять еще и функцию патчпанели, находящийся возле активного оборудования (свича).
      В связи с высокой стоимостью газового разрядника и супрессора (быстродействующего защитного диода) решили, что для всего нашего устройства будет достаточно всего одного супресора и одного разрядника для защиты наших портов. При этом плата должна быть максимально простой, технологичной и универсальной (2-х, 4-х, и более портовой). Для упрощения конструкции и сокращения трудоемкости ее изготовления было решено отказаться от применения диодов, используя вместо них, более дорогие (по сравнению с диодами), но очень удобные в монтаже выпрямительные мосты в DIP корпусах. Так как окружающий нас мир не без "добрых людей", которые только и мечтают о том, как бы перерезать все наши внешние кабели, было решено внести в конструкцию индикатор "целостности" кабеля. Принцип его работы в том, что неиспользованные пары (синяя и коричневая) в розетке со стороны юзера всегда замкнуты между собой и соединены с землей, поэтому при подключении обычного светодиода к замкнутой на дальнем конце паре, через балластный резистор к низковольтному блоку питания, вызовет свечение нашего светодиода. Для уменьшения габаритов и цены нашей патчпанели решили не использовать врезные ножи под UTP кабель, типа "110" или "Кроне" использующиеся в розетках и патчпанелях. Розетки RJ-45 было решено в конструкции оставить, хотя желающие могут их заменить хвостиками UTP кабеля оконцованного разъемами RJ-45. Плата получившегося устройства показана на фото 1 и 2.



      После установки всех деталей устройство приняло вид, показанный на фото 3.



      Схема конструкции приведена ниже на рис. 1:


      По прошествии грозового сезона 2004 года, во время которого пришлось пережить и прямое попадание молнии в наш дом, схему устройства решено было несколько видоизменить. Прежде всего, отказались от так и не пригодившихся светодиодов и резисторов. Вывод, к которому был подключен катод светодиода, был заземлен вместе с остальными неиспользуемыми проводами в кабеле. Параллельно разряднику была подключена цепочка на диодах D1 и D2. От средней точки этих диодов на корпус (землю) был подключен варистор. Его задача, во-первых "сливать" через себя на землю статические заряды, не дожидаясь пока от их потенциала откроется разрядник. Во вторых, так как быстродействие варистора на порядки выше разрядника, он должен открываться первым и начать сбрасывать заряд от мощного импульса до открытия разрядника. Разрядник же должен довершить сброс основной части заряда, защитив этим варистор от теплового разрушения (пробоя). Схема доработанного устройства показана на рис. 2:



      В конструкции использованы следующие детали:

Кремниевый выпрямительный диод 1N4007. прямой ток I =1,0 A; напряжение U=1000 V; корпус R-1

Кремниевый выпрямительный мост DB-107. прямой ток I =1,0 A; напряжение U =1000 V; корпус DB-1

Диод защитный (TVS) 1,5КЕ6,8СА 1500Вт. напр. Открыв. 6,8V; макс. имп. ток 139А; корпус DO-201

Разрядник газонаполненный A90X. напр. пробоя 90V; имп. ток разряда (8/20 мкс) 10кА/10А; корпус Т83

Варистор дисковый оксидно-цинковый TVR, FNR TVR 07 241 TVR 10 241 TVR 14 241 Классификационное напряжение, В, при токе 1 мА 240 240 240 Макс. допустимое постоянное напряжение, В 200 200 200 Макс. допустимое переменное напряжение, В 150 150 150 Макс. поглощаемая энергия, Дж 15,0 35,0 63,0 Макс. емкость, пФ, на 1 кГц 200 400 900 Размеры, D x W, мм 9,5 х 5,0 12,5 х 7,5 17,0 х 7,5 Варистор дисковый оксидно-цинковый TVR, FNR TVR 07 121 TVR 10 121 TVR 14 121 Классификационное напряжение, В, при токе 1 мА 120 120 120 Макс. допустимое постоянное напряжение, В 100 100 100 Макс. допустимое переменное напряжение, В 75 75 75 Макс. поглощаемая энергия, Дж 7,8 18,0 32,0 Макс. емкость, пФ, на 1 кГц 500 1100 1900 Размеры, D x W, мм 9,5 х 5,0 12,5 х 7,5 17,0 х 7,5

---