地面控制设备浪涌防护电路设计规范培训

地面控制设备浪涌防护单元电路设计规范北京全路通信信号研究设计院有限公司2013年03月20日文件状态:准备中修改记录版本修改章节修改内容概要修改人日期V0.0.1建立文件全部孙超邹未栋2013.03.20V0.0.23.1节、3.3节、4.1节、4.3节、5.1节修改了can防浪涌器件；修改了can防浪涌优化电路；增加了以太网PCB板布局拓扑图；增加了以太网防浪涌优化电路的说明；修改了电源防浪涌电路的适用范围孙超2013.5.24目录1 引言 51.1. 说明 51.2. 依据 51.3. 缩略语定义 52 RS-232接口浪涌防护设计 62.1. RS-232接口防护电路图 62.2. RS-232接口防护电路测试结果 62.2.1. 残压测试 62.2.2. 上电测试 82.3. 优化电路 113 CAN通信接口浪涌防护设计 123.1. CAN通信接口防护电路图 123.2. CAN通信接口防护电路测试结果 123.2.1. 残压测试 123.2.2. 上电测试 143.3. 优化电路 184 以太网通信接口浪涌防护设计 194.1. 以太网通信接口防护电路图 194.2. 以太网通信接口防护电路测试结果 194.2.1. 残压测试 194.2.2. 上电测试 214.3. 优化电路 215 电源接口浪涌防护设计 225.1. 电源接口防护电路图 225.2. 电源接口防护电路测试结果 235.2.1. 残压测试 235.2.2. 上电测试 235.3. 优化电路 236 驱采接口浪涌防护设计 246.1. 驱采接口防护电路图 246.2. 电源接口防护电路测试结果 246.2.1. 残压测试 246.2.2. 上电测试 256.3. 优化电路 26表格目录TOC\h\z\t"表格编号"\c表1 缩略语定义 5表2 缩略语定义 5表3 串口防护电路器件选型与说明 6表4 串口残压测试表 6表5 串口上电测试表 8表6 CAN通信防护电路器件选型与说明 12表7 CAN通信接口残压测试表 12表8 CAN通信接口上电测试表 14表9 以太网通信防护电路器件选型与说明 19表10 以太网通信接口残压测试表 19表11 电源接口防护电路器件选型与说明 22表12 电源接口残压测试表 23表13 驱采接口防护电路器件选型与说明 24表14 驱采接口残压测试表 24表15 驱采接口上电测试表 25引言说明本文件仅针对地面控制设备中各种接口浪涌防护单元电路设计进行说明、并依据相关标准对防浪涌电路进行试验给出报告。依据缩略语定义序号文档编号文档版本备注1铁运[2006]

26号铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见2TB/T

3074-2003铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件缩略语定义缩略语定义序号缩略语含义说明CRSCD北京全路通信信号研究设计院有限公司CI-LAN以太网与CAN通信转换单元PIOLKD2-T1列控中心驱采单元TVS瞬态电压抑制器GDT气体放电管RS-232接口浪涌防护设计RS-232接口防护电路图串口防护电路器件选型与说明标号器件型号作用GDT1、GDT3、GDT6气体放电管SL1411A075A一级共模防护GDT2、GDT4、GDT5气体放电管SL1411A075A一级差模防护R1、R2、R3功率电阻R/2W退耦TVS1、TVS4、TVS6TVS管SMDJ15CA二级共模防护TVS2、TVS3、TVS5TVS管SMDJ15CA二级差模防护PGND防雷地注：以上防护器件均选用littelfuse公司生产的器件。RS-232接口防护电路测试残压测试串口残压测试表试验环境：在未加电的情况下，对防护板上串口的TX和RX接线进行差模10/700us电压波形浪涌测试，对RX和防雷地接线进行共模10/700us电压波形浪涌测试。测试参数残压波形图备注1KV（差模）2KV（差模）2KV（共模）4KV（共模）上电测试串口上电测试表实验环境：将两块CI-LAN板及其防护板如下图连接，使其可以正常的进行串口发送接收功能，对串口的TX和RX接线进行差模10/700us电压波形浪涌测试，对RX和防雷地接线进行共模10/700us电压波形浪涌测试。观察CI-LAN板的工作情况。测试参数残压波形图备注1KV（差模）2KV（差模）2KV（共模）4KV（共模）-4KV（共模）实验结果：在差模、共模测试中，串口通信都会在停顿1s左右恢复正常；而且有时以太网端口通信会受到干扰，以太网通信中断1s左右恢复。优化电路优化改进如下：a优化电路中去掉了第一级防雷的气体放电管，因为在室内防雷标准要求范围内，气体放电管是不工作的；b优化电路中去掉了共模防护电路，共模防护电路会因为器件地和防雷地（PE）之间存在压差，导致防护器件误导通或者烧毁，而且耐压测试无法通过。共模防护主要通过各信号线与防雷地（PE）之间的布线距离来防护，所以PCB板布线中要注意信号线与防雷地的安规距离；c优化电路在TVS管后级串联电阻，进一步吸收TVS管的残压（嵌位电压），根据串口的频率特性，电阻阻值选择50Ω。电阻根据功率要求选择0805表贴封装电阻。d若串口只做调试用时，可以只串联50Ω电阻即可。注：优化电路未经测试。CAN通信接口浪涌防护设计CAN通信接口防护电路图CAN通信防护电路器件选型与说明标号器件型号作用GDT1、GDT2气体放电管SL1411A075一级共模防护GDT3气体放电管SL1411A075一级差模防护R1、R2功率电阻R/2W退耦SIDACtor1、SIDACtor2固态放电管P0080SCMCLRP二级共模防护SIDACtor3固态放电管P0080SCMCLRP二级差模防护PGND防雷地CAN1GNDCAN通信地注：以上防护器件均选用littelfuse公司生产的器件。CAN通信接口防护电路测试结果残压测试CAN通信接口残压测试表试验环境：在未加电的情况下，对防护板上CAN通信接口的CAN1H和CAN1L接线进行差模10/700us电压波形浪涌测试，对CAN1H和防雷地接线进行共模10/700us电压波形浪涌测试。测试参数残压波形图备注1KV（差模）2KV（差模）2KV（共模）4KV（共模）上电测试CAN通信接口上电测试表实验环境：将两块CI-LAN板及其防护板如下图连接，使其可以正常的进行CAN通信发送接收功能，对CAN通信的CAN1H和CAN1L接线进行差模10/700us电压波形浪涌测试，对CAN1H和防雷地接线进行共模10/700us电压波形浪涌测试。观察CI-LAN板的工作情况。测试参数残压波形图备注1KV（差模）-1KV（差模）2KV（差模）-2KV（差模）2KV（共模）-2KV（共模）4KV（共模）-4KV（共模）实验结果：在差模、共模测试中，CAN通信可以正常工作不会停顿；以太网端口通信有时会受到干扰，以太网通信中断1s左右恢复。优化电路优化改进如下：a优化电路中去掉了第一级防雷的气体放电管，因为在室内防雷标准要求范围内，气体放电管是不工作的，并且固态放电管具有气体放电管的一部分特性；b优化电路考虑到CAN总线防浪涌器件整体容抗的数值范围，去掉了差模防护器件，双绞线传输电缆，共模防护器件和CAN收发器本身都可以有效进行差模防护。c优化电路在固态放电管后级串联电阻，起到退耦和进一步吸收残压的作用，根据CAN总线的频率特性，电阻阻值选择5.1Ω-10Ω之间（5.1Ω为经验值）。电阻根据功率要求选择0805表贴封装电阻。注：优化电路未经测试以太网通信接口浪涌防护设计以太网接口布局结构下图为单独以太网接口的PCB板布局拓扑图：❶❷C1为安规电容，容值1000pf-2200pf之间；R2为安规电阻，阻值应≥1MΩ；❸尽量选择不带指示灯的RJ45接口，因为指示灯的走线会破坏地分割；❹单独以太网口的数字地要与模拟地分开，此处与多以太网口布局有区别；❺❻模拟地与隔离地与PGND之间的安规距离应≥3mm下图为多以太网接口的PCB板布局拓扑图：❶❷C1为安规电容，容值1000pf-2200pf之间；R2为安规电阻，阻值应≥1MΩ；❸数字地与模拟地因有多点回流容易造成地环流，所以此处模拟地与数字地不分开，但是在拓扑结构上仍然按照数字地和模拟地的结构；若使用DM9000器件从芯片上有模拟电源输出的PHY芯片，可以采用数字地与模拟地单点接地的方法。❹前插板与后插板的隔离地应通过接插件连通；❺两个以上的RJ45接口在接PGND时中间应断开，不应构成环形；❻由PHY器件到网络变压器之间的走线应进行戴维南匹配（下拉50Ω）；❼尽量选择不带指示灯的RJ45接口，因为指示灯的走线会破坏地分割；❽在更高频率的以太网中此处可用磁珠替换电阻❾❿模拟地与隔离地与PGND之间的安规距离应≥3mm以太网通信接口防护电路图以太网通信防护电路器件选型与说明标号器件型号作用GDT1、GDT3、GDT4、GDT6气体放电管SL1411A075A一级共模防护GDT2、GDT5气体放电管SL1411A075A一级差模防护R1、R2、R3、R4功率电阻R/2W退耦TVS1、TVS2TVS管阵列SP03-3.3二级差模防护U1、U3TVS管阵列SP4062三级差模防护PGND防雷地注：以上防护器件均选用littelfuse公司生产的器件。以太网通信接口防护电路测试结果残压测试以太网通信接口残压测试表试验环境：在未加电的情况下，对防护板上以太网通信接口的TPO_N和TPO_P接线进行差模10/700us电压波形浪涌测试，对TPO_N和防雷地接线进行共模10/700us电压波形浪涌测试。测试参数残压波形图备注500V（差模）1KV（差模）2KV（差模）1KV（共模）2KV（共模）上电测试实验结果：在差模、共模测试中，以太网通信会停顿1s左右，随后通信恢复正常，浪涌测试最大值为：10/700us电压波，共模4KV，差模2KV。优化电路优化改进如下：优化电路中去掉了第一级防浪涌的气体放电管，因为在室内浪涌防护标准范围内，气体放电管是不工作的；优化电路中去掉了共模防护，因为网络变压器本身可以防护5KV-6KV浪涌冲击，在网络变压器前进行共模防护会降低网络变压器的防护性能。在符合4.1节中所规定的PCB板布局结构中，可以去掉三级防护器件SP4062，并在传输线中串联2Ω电阻。电源接口浪涌防护设计电源接口防护电路图电源接口防护电路器件选型与说明标号器件型号作用TVS1、TVS2大电流瞬态抑制器AK10-030C一级共模防护TVS3大电流瞬态抑制器AK10-030C一级差模防护FUSE3、FUSE4防雷保险管LVSP-10防止一级防浪涌器件短路，保险管熔断，整个电源供电不受影响FUSE1、FUSE2保险管154001后级电路短路防护TVS4、TVS5TVS管SMDJ33CA二级共模防护TVS6TVS管SMDJ33CA二级差模防护FUSE3、FUSE4阻抗过大，与TVS3串联导致一级防护电路残压过大，并联TVS6可以有效减小阻抗，降低残压PGND防雷地注：以上防护器件均选用littelfuse公司生产的器件。FUSE1、FUSE2此处选型只是参考，要根据具体电路通流量数值进行选。该防浪涌电路应作为整体电源的防护，单板上的电源不做上述防护。电源接口防护电路测试结果残压测试电源接口残压测试表试验环境：在未加电的情况下，对防护板上电源接口的24VIN+和24VIN-接线进行8/20us电流波形浪涌测试，对24VIN+和防雷地接线进行共模8/20us电流波形浪涌测试。测试参数残压波形图备注1.5KA（差模）残压控制在50V以下上电测试实验结果：在差模、共模测试中，以太网通信会停顿1s左右，随后通信恢复正常；其他通信接口工作正常。浪涌测试最大值为：8/20us电流波，共模4KA，差模2KA。优化电路计划对第一级防护器件AK10-030C选型进行优化。考虑减小通流量（现为10KA），提高工作电压（现为30V，击穿电压32V-37V）。驱采接口浪涌防护设计驱采接口防护电路图驱采接口防护电路器件选型与说明标号器件型号作用FUSE1、FUSE2保险管04611.25ERTVS管、后级电路短路防护TVS1TVS管5KP33CA一级差模防护TVS2、TVS3TVS管5KP33CA一级共模防护PGND防雷地注：以上防护器件均选用littelfuse公司生产的器件。FUSE1、FUSE2此处选型只是参考，要根据具体电路输入电流数值进行选型。电源接口防护电路测试结果残压测试驱采接口残压测试表试验环境：在未加电的情况下，对防护板上电源接口的IN1和-24VCLLCT接线进行10/700us电压波形浪涌测试，对IN1和防雷地接线进行共模10/700us电压波形浪涌测试。测试参数残压波形图备注2KV（差模）4KV（共模）上电测试驱采接口上电测试表实验环境：将PIO板与防护板如下图连接，使其可以正常进行驱动采集功能，对采集接口进行差模和共模10/700us电压波形浪涌测试。观察PIO板的工作情况。测试参数残压波形图备注1KV（差模）2KV(共模)实验结果：在差模、共模测试中，PIO板的驱动采集功能会停顿1s左右，面板指示灯全部点亮，随后驱动采集功能恢复正常。优化电路优化电路选用单端TVS管，因为反向浪涌可以利用TVS管的二极管特性来进行防护，TVS管的正向二极管导通特性对浪涌的防护优于TVS管反向击穿特性。优化电路在TVS管后级串联电阻，进一步吸收TVS管的残压（嵌位电压），根据开关量特性，电阻阻值选择1k。电阻根据功率要求选择0805表贴封装电阻。

公司制度建设大纲第一部分组织分工管理制度高速发展的社会要求企业必须高效运转，因此，对于任何一家公司而言，首先一条是要做到各部门权责分明，不能互相重叠，更不能互相牵扯，否则就会导致效率低下，现代公司的组织分工管理制度是防止互相扯皮，提高工作效率的惟一正确的手段，它主要包括以下几个方面一权责划分办法二公司董事会工作职责管理办法三公司董事长工作职责管理办法四公司管理委员会工作职责管理办法五公司执行委员会工作职责管理办法六公司总经理工作职责管理办法七公司副总经理工作职责管理办法八公司总裁工作职责管理办法九公司办公室职责管理办法十公司人事部工作职责管理办法十一公司财务部职责管理办法十二公司总务部职责管理办法十三公司营销部职责管理办法十四公司采购部职责管理办法二十二办公室主任副主任职责规定二十三人力源部经理岗位职责规定二十四销售部经理岗位职责规定二十五公关部经理岗位职责规定二十六发展部经理职责规定二十七采购部经理岗位职责规定二十八会计主管岗位职责规定三十收银出纳员岗位职责规定第二部分员工招聘管理制度最常见的获得人才的方法现代公司也都非常重视但关键是怎样招聘才能招到真正的人才很多公司招聘人才缺乏科学的制度仅凭招聘者的个人感觉或对应聘者的表面印象良好便草率决定结果招来的往往是滥竽充数的南郭先生科学的员工招聘管理制度具体细分为以下几个方面目的是对应聘者进行全方位的考察一公司员工录用规定二员工聘用规定三聘约人员管理办法四专业技术人员职位任用办法五公司管理人员录用办法六公司公关人员录用办法七新进人员任用办法八新进人员任用细则九面试操作规程第三部分考勤考核管理制度对员工的考勤和考核是企业人力资源管理中的一项重要内容过去对员工的考勤考核制度往往过于教条化把员工当作机器一样对待缺乏人情味而现代公司注重人本管理其考核制度的目的是使员工融入公司融入团队之中从而创造更大的效益其主要容包括一公司员工考勤管理制度二员工考勤与工作注意事项三员工出勤管理规定四员工打卡管理规定五员工出勤及奖励办法六员工考勤和休假管理办法七请假休假管理细则八员工给假细则九员工加班细则十员工综合考评制度第四部分薪资福利管理制度如何激励员工是现代企业管理的一项重要容激励的手段不外乎两种精神激励和物质激励但具体的形式则多种多样如目标管理员工参与决策工资制度福利制度等等薪资管理制度是其中最重要的激励措施包括工资福利和奖金科学的薪资管理制度能体现公司企业里每一个员工的贡献和价值使每一个员工都感到劳有所得自己的工作得到了承认因而激励他们更加努力地工作具体做法包括一公司薪给办法二员工待遇办法三薪金保密管理办法四员工核薪及升迁细则五机动加薪办法六职务工管理制度七职能工管理制度第五部分奖金激励管理制度奖金是现代公司激励员工的最常用也是最重要的方法奖金激励本质上是一种物质激励有利也有弊而员工参与公司管理则属于精神激励措施如何使奖金激励更具科学性利大于弊如何让员工通过参与企业管理更加发挥积极创造性为公司做出更大贡献是现代公司奖金激励管理制度的目的所在现代企业奖金激励管理制度主要包括以下几个方面的内容一公司奖励制度二员工出勤奖金办法三全勤奖金给付办法四从业人员年终奖金发给办法五从业人员各项津贴给付办法六年终奖金发放核计细则七责任奖金的计算及分配暂行办法八经营绩效奖金核发办法九效率奖金核发办法十绩效奖金发给办法十一员工参与公司管理规定第六部分员工培训管理制度二十一世纪是终身教育的世纪而对现代公司来说要迎接市场愈来愈激烈的竞争自己的员工就必须不断进步和提高要达到这一目的惟一途径就是对员工进行培训终身教育否则员工落伍公司也会被市场淘汰现代公司员工培训管理制度主要有以下几个方面一员工培训实施办法二新员工培训实施纲要三公司综合管理人员培训制度第七部分员工管理制度现代企业的各项管理最终都体现在对人的管理上只有建科学的员工管理制度才能保证各个部门各名员工各就各位各守其职从而实现企业的高效运转科学的员工管理制度主要包括一员工守则三员工着装管理规定四员工姓名牌管理办法五员工识别证使用准则六公司员工礼仪守则七临时人员管理办法九人员晋升管理办法十公司人员调动与降职管理规定十一公司辞退与辞职管理规定十二公司人员遣管理办法十三员工离职处理规定十四员工离职处理细则十五职员退职金给付细则第八部分会计出纳管理制度在任何一个现代公司里可以没有财务总监却不可以没有会计和出纳会计出纳工作管理制度是企业最基本的财务管理制度不管一个公司是多么小倘若没有这些制度其财务状况势必一塌糊涂现代会计出纳工作管理制度主要包括以下几个方面一财务部工作准则二财务管理规定三会计管理规范四会计管理制度五会计科工作细则六出纳作业处理细则七总公司财务及会计处理细则八分公司会计处理准则九财务分析撰写规则十表报管理规定十一公司内部稽核制度十二公司审计管理制度十三会计档案管理制度十四统计管理办法第九部分资金财产管理制度在现代公司的财务管理中对公司的资金财产的管理是财务管理的核心容任何一项管理不当都会使公司的财务状况一片混乱并直接导致决策者盲目决策造成难以估量的恶后果要想避免不当决策必须做好以下几个方面的管理工作一经营计划与预算管理制度二资金预算作业细则三资金管理办法四资金控制制度五资金筹措工作准则六借款和各项费用开支标准及审批程序七现金收支管理办法八传票审核职权划分办法九零用金管理规定十费用开支标准十一财产管理办法十二固定资产管理规定十三公司财务盘点制度第十部分账款票据管理制度如果说资金财产的管理制度是财务管理的核心内容账款票据的管理制度则是公司财务管理的基础所在只有公司的账款票据管理井井有条公司的资金资产管理才能顺理成章现代账款票据管理制度主要有以下几个方面一营业单位会计员账款作业绩效评核条例二应收票据与应收账款处理细则三账款管理细则四收款管理规定五会计员账款回收考核细则六业务员收款守则七应收账款及应收票据管理规定八问题账款处理细则九呆账管理细则第十一部分经营计划管理制度企业的经营计划是实现其经营目标的重要手段也是组织和指导企业生产有序进行的依据因而企业管理者必须加强经营计划管理工作对企业的生产任务进行统筹安排使其人财物等各种资源都得到充分利用建科学有效地经营计划管理制度是加强计划管理的前提和基础其具体内容主要有一经营方针目标管理制度二经营计划管理制度第十二部分采购管理制度采购是现代物流链中的一个基础环节，它的管理状况关系着整个物流链的进程。因此搞好公司的采购管理工作，对整个公司的经营活动的进行至关重要。具体做法包括一采购工作管理目标二采购管理系统三采购管理工作内容四标准采购作业程序五标准采购作业细则六公司采购规程七采购工作实施办法八采购入库验收管理规定第十四部分产品销售管理制度产品销售是公司实现利润与经营目标的关键环节因此产品销售是现代公司最重要的一项管理制度一家公司缺乏现代的产品销售管理制度不一定卖不出产品但肯定不能达到最好的效果现代公司的产品销售管理制度主要有以下几个方面一年度销售计划管理制度二销售方针计划书三销售管理制度四销售促进计划五产品定价管理制度六产品降价销售管理规定七特约销售组织制度八公司特约销售经营制度十八公司经销商年度奖励办法十九业务员开拓新客户奖励办法二十三公司销售人员管理制度二十四销售人员考核与奖惩办法二十五卖场服务标准二十六售后服务管理制度二十七客户投诉经济处罚细则二十八客户投诉行政处罚条例二十九客户投诉管理制度三十客户投诉案件处理办法三十一客户提案意见处理规定第十六部分仓储管理制度仓储管理与购管理一样也是现代物流管理的一个重要环节做好仓储管理工作对于保证及时供应市场需要合理储备加速周转节约物资使用降低成本以及提高企业的经济效益都具有重要作用因此仓储管理制度已成为现代公司管理制度中的重要组成部分它主要包括以下几个方面一公司仓库规划管理制度二库存量管理工作细则三公司物资储存保管条例四公司储存管理办法五公司材料编号办法六仓库管理办法七公司产品领用细则八公司发货管理规定九退货管理规定十进货管理规定十一调货管理规定十二出库管理规定十三商品进出库管理规定十四公司产品保管条例十五仓库安全管理办法第十七部分广告宣传管理制度广告的作用不仅在于促销还能提高企业的知名度和美誉度塑造企业的形象广告宣传管理制度是现代公司营销管理的一项重要内容广告宣传是企业营销活动的基础是保证企业实现销售目标的重要手段现代企业的广告宣传管理制度主要包括一广告宣传管理制度二公司对外宣传细则三广告宣传业务准则四公司新上产品宣传规定五广告策划的原则六广告计划的编拟要点七行销与广告计划编拟指南八公司自行制作广告作业流程九电视广告影片的作业流程十电视广告影片制作流程十一店面广告制作规则第十八部分市场信息管理制度市场信息对一个企业的影响越来越重要谁能迅速地捕捉到准确的市场信息谁就能赢得市场市场信息管理制度不仅包括对订单客户资料等市场信息的管理规范还包括对获得信息