正如我們所知,電磁脈沖或EMP對(duì)生命構(gòu)成潛在威脅。世界多個(gè)國(guó)家一直在研究更好的方法來(lái)保護(hù)軍事系統(tǒng)和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施免受這些破壞性射線的傷害。
如果一個(gè)國(guó)家或恐怖組織能夠獲得一枚核導(dǎo)彈,他們從美國(guó)東海岸一艘看似無(wú)害的貨輪上發(fā)射這枚核導(dǎo)彈,并在海拔低至80,000英尺的地方引爆它,比在如諾瓦克,弗吉尼亞州上空引爆,那么這些地區(qū)的電網(wǎng)就會(huì)遭到大規(guī)模破壞,那么電腦、電話網(wǎng)絡(luò)、銀行自動(dòng)取款機(jī)、工廠、汽車和電器都不能用了。如果敵人將核裝置在更高處引爆,那么受影響地區(qū)還將包括該國(guó)首都華盛頓特區(qū),以及漢普頓路地區(qū)的主要軍事設(shè)施,如諾福克海軍基地、尤斯蒂斯堡、蘭利空軍基地和Oceana海軍航空站。
“引爆高度越高,情況就越糟糕,”愛達(dá)荷州海登電子浪涌保護(hù)產(chǎn)品制造商Transtector Systems的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理Bill Magee表示。“在堪薩斯城上空200英里處爆炸核武器,就可以破壞美國(guó)所有的電網(wǎng)。我們又回到了沒有電的過去。“
這種情況并非不可能。開始時(shí),只有美國(guó)和俄羅斯(以及俄羅斯的前身,蘇聯(lián))擁有核武器。20世紀(jì)50年代和60年代,英國(guó)、法國(guó)和中國(guó)加入了核俱樂部,此后印度、巴基斯坦、以色列、朝鮮和南非都發(fā)展了核武器。
伊朗被懷疑接近發(fā)展出核武器。在所有已經(jīng)開發(fā)出原子彈頭的國(guó)家中,據(jù)報(bào)道只有南非摧毀了它的武器庫(kù),但該國(guó)的核心技術(shù)仍然存在。
伊朗和朝鮮都是美國(guó)的敵人,并擁有自己的導(dǎo)彈系統(tǒng),能夠發(fā)射核彈頭。兩個(gè)國(guó)家都表示支持像基地組織這樣的已知恐怖組織。巴基斯坦不是最穩(wěn)定的國(guó)家,它與美國(guó)的長(zhǎng)期友誼仍然是一個(gè)問號(hào)。我只想說(shuō),對(duì)美國(guó)的意外核攻擊的威脅只會(huì)隨著時(shí)間而增長(zhǎng)。
這些噩夢(mèng)場(chǎng)景中的罪魁禍?zhǔn)妆环Q為電磁脈沖 - 稱為EMP。EMP是通常來(lái)自核爆炸或強(qiáng)烈波動(dòng)的磁場(chǎng)的電磁輻射,其可以滲透未屏蔽的電氣和電子系統(tǒng)以產(chǎn)生破壞性電流和電壓沖擊。核引起的EMP有包括三個(gè)方面-E1,E2和E3。
考慮到如果受EMP攻擊后整個(gè)北美地區(qū)一年沒電的情況。東北部的一些人對(duì)12月初的一場(chǎng)冰暴導(dǎo)致持續(xù)一周或更長(zhǎng)時(shí)間的大規(guī)模停電的感覺可能印象不是那么深刻。盡管如此,即使那些在圣誕節(jié)前遭受最長(zhǎng)時(shí)間停電的人的痛苦,實(shí)際上與大規(guī)模的EMP攻擊可能導(dǎo)致的人類破壞相比是小巫見大巫。
結(jié)果是:燃料、食物和飲用水會(huì)很快消耗殆盡- 特別是在大城市; 運(yùn)輸和制造業(yè)將陷入停滯; 手機(jī)都用不了了,互聯(lián)網(wǎng)也消失了,所以很少有信息可用; 廣播電臺(tái)和電視臺(tái)將停止播放,報(bào)紙和雜志將停止發(fā)行; 商店、餐館和酒店將被關(guān)門; 醫(yī)院將關(guān)閉; 金融交易將停止; 郵件會(huì)停止; 公司會(huì)暫停營(yíng)業(yè),因?yàn)樗麄兊臒艉蜋C(jī)器不能運(yùn)轉(zhuǎn),他們的員工也無(wú)法上班。
隨著幾周幾個(gè)月沒有電力,工作沒有了,薪水不見了。無(wú)論如何,如果所有銀行和商店都關(guān)閉,發(fā)現(xiàn)金?如果沒有地方可以花錢,現(xiàn)金有什么用?大家將依賴于以物易物為基礎(chǔ)的數(shù)百年前的經(jīng)濟(jì)模式 - 人們以擁有有價(jià)值的東西進(jìn)行交易。許多人 - 特別是在人口密集的地區(qū) - 會(huì)試圖搬到事情并不那么糟糕的地方,但由于沒有信息,他們都不知道該往哪里去。他們可能只是漫無(wú)目的地游蕩。
金錢、信用卡、甚至珠寶都將毫無(wú)用處。另一方面,淡水、木柴、罐頭食品、肉和蛋,好刀,手工具和木材,醫(yī)療用品,毯子和保暖衣物,堅(jiān)固的鞋子,織物,針和線,蠟燭,燈油,槍和彈藥是最受重視的。這些商品,以及咖啡,酒和煙草,可能會(huì)成為當(dāng)天的貨幣。
受EMP保護(hù)的避難所,例如上面所示的避難所,不僅必須屏蔽墻壁上的EMP波,還要屏蔽能夠發(fā)射或接收RF能量的所有電纜,連接器和天線。
到這個(gè)時(shí)候,大部分燃料都將消失,大多數(shù)汽車和卡車都被EMP攻擊破壞,因此旅行將變得緩慢而艱難。有些人可能會(huì)前往機(jī)場(chǎng)和火車站,但卻發(fā)現(xiàn)他們已關(guān)閉并被遺棄。人們將不得不留在原地,充分利用他們所擁有的。絕望,痛苦,痛苦和絕望將變得普遍。隨著家庭,團(tuán)體和個(gè)人只為自己尋找生存之道,人們心靈會(huì)變壞。
道路上沒有汽車,空中沒有飛機(jī),工廠不能運(yùn)行,沒有電視,立體聲音響或iPods - 而且最后一臺(tái)可以工作的發(fā)電機(jī)也將耗盡燃料而停止 - 一場(chǎng)深刻的沉默將降臨在那片土地上,這種情況人類近200年來(lái)沒有經(jīng)歷過。然后人們會(huì)日夜專心地傾聽其它聲音,發(fā)動(dòng)機(jī),槍聲,錘子和鋸子,自來(lái)水,有人演奏樂器的聲音。大多數(shù)情況下它會(huì)很安靜。
如上所示,像全球鷹無(wú)人機(jī)這樣的軍事系統(tǒng)受到嚴(yán)格的EMP保護(hù)
到?jīng)]有電的時(shí)間快到一年的時(shí)候,大多數(shù)非常小和非常老的人都會(huì)死亡。許多其他人也會(huì)離開。位于馬里蘭州弗羅斯特堡的即時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)(IAN)有限責(zé)任公司總裁查爾斯·曼托(Charles Manto)表示:“由于一年內(nèi)沒有電力供應(yīng),大約有70%的美國(guó)人死于饑餓。”該公司提供系統(tǒng)和咨詢服務(wù),以保護(hù)重要軍事和環(huán)境管理計(jì)劃的影響下的民用基礎(chǔ)設(shè)施。
在一次嚴(yán)重的美國(guó)大陸范圍內(nèi)的EMP襲擊事件發(fā)生一年之后,高科技經(jīng)濟(jì)都只能是一種回憶; 人口下降到只有原來(lái)的三分之一; 政治機(jī)構(gòu)即使沒有被破壞也會(huì)受到損害。基本上你正在看全國(guó)范圍內(nèi)卡特里娜颶風(fēng)的后果 - 或許像是大約1856年的堪薩斯地區(qū)。
請(qǐng)記住,這種情況雖然聽起來(lái)很可怕,但只考慮了電網(wǎng)的破壞。如果某些人能以某種方式長(zhǎng)期自己發(fā)電會(huì)如何?這是可能的,特別是隨著人們稱之為“微電網(wǎng)”的出現(xiàn),這些電網(wǎng)描述了利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源供給市政電網(wǎng)電能。
Transtector提供沖擊保護(hù)和濾波產(chǎn)品,可防止各種形式的電磁脈沖
在海洋中一些能用電的島嶼可能意味著有一些人可以繼續(xù)做飯,可以洗熱水淋浴,使用電燈。然而,在這些情況下,采購(gòu)食物仍然存在問題; 燃料可用性充其量只是參差不齊的; 工作將是稀缺的; 通訊將是零星的; 運(yùn)輸仍然是一個(gè)問題。社會(huì)的其他領(lǐng)域也會(huì)受到類似的影響。
美國(guó)國(guó)會(huì)已經(jīng)成立了一個(gè)評(píng)估美國(guó)電磁脈沖攻擊對(duì)美國(guó)的威脅的委員會(huì) - 美國(guó)環(huán)境管理計(jì)劃委員會(huì) - 2018年四月該委員會(huì)發(fā)表了一份詳細(xì)的研究報(bào)告。除了電網(wǎng),該委員會(huì)的報(bào)告還考慮了EMP攻擊對(duì)電信,銀行和金融,石油和天然氣,運(yùn)輸,食品和水基礎(chǔ)設(shè)施,應(yīng)急服務(wù),空間系統(tǒng),政府以及心理影響的影響。
如果沒有一個(gè)正常運(yùn)行的全國(guó)性電網(wǎng),電信網(wǎng)充其量只是局部的。手機(jī)信號(hào)塔很大程度上無(wú)法運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)集線器可能無(wú)法相互連接。最有可能只建立通信孤島,并且可靠性存疑。不可靠的國(guó)家電信系統(tǒng)也將對(duì)銀行,交通,能源和公共服務(wù)造成損害。
Transtector提供沖擊保護(hù)和濾波產(chǎn)品,可防止各種形式的電磁脈沖
如果沒有全國(guó)范圍的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)電信系統(tǒng),銀行業(yè)將被迫從根本上重組并改變銀行開展業(yè)務(wù)的方式。他們將不得不依賴紙質(zhì)交易,并且可能無(wú)法訪問存款和取款的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)。
對(duì)SCADA的影響
石油和天然氣,運(yùn)輸,食品和水分配等其他公共基礎(chǔ)設(shè)施也將受到嚴(yán)重影響。其核心原因是EMP對(duì)電子設(shè)備的破壞或破壞,稱為監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),也稱為SCADA。
這些設(shè)備以及數(shù)字控制系統(tǒng)(DCS)和可編程邏輯控制器(PLC)構(gòu)成了關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的大部分計(jì)算機(jī)控制,如核能和其他發(fā)電,食品加工,石油和天然氣管道,市政供水,煉油廠。 ,地鐵和軌道交通,交通信號(hào)和銀行業(yè)務(wù)。
EMP有可能破壞或沖擊這些關(guān)鍵行業(yè)的自動(dòng)數(shù)字控制系統(tǒng)。更糟糕的是,這些關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的大部分都是相互關(guān)聯(lián)的,因此一個(gè)或多個(gè)地方出問題可能會(huì)對(duì)其他地方產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。
美國(guó)環(huán)境管理計(jì)劃委員會(huì)的報(bào)告指出,EMP損壞會(huì)擾亂電信網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng),“維護(hù)運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的人員也不工作了,除非他們有食物和水。”
此外,沒有可靠的數(shù)字控制可能會(huì)損害煉油廠、核電廠、石油管道和其他關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中的重要安全系統(tǒng)和備份,從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的損失。例如,在煉油廠的關(guān)鍵部分中的計(jì)算機(jī)控制的閥門可能由于在給定時(shí)刻未能打開或關(guān)閉而導(dǎo)致爆炸。
此外,在煉油廠爆炸的情況下,EMP也會(huì)破壞警報(bào)火災(zāi)和救援人員的自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)。如果EMP損壞了電信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),消防員甚至接聽不到緊急電話,如果EMP由于交通信號(hào)故障導(dǎo)致車輛損壞或?qū)е陆煌ǘ氯绬T還能來(lái)嗎,你懂的。
軍隊(duì)怎么樣?
自20世紀(jì)50年代原子時(shí)代開始后不久,EMP對(duì)關(guān)鍵軍事系統(tǒng)的影響一直是一個(gè)考慮因素。這些系統(tǒng),如戰(zhàn)艦和潛艇、主戰(zhàn)坦克和其他裝甲車、噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)和軍用運(yùn)輸機(jī),以及戰(zhàn)略武器和通信系統(tǒng),必須滿足各種軍事和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的EMP屏蔽要求和保護(hù)。這些標(biāo)準(zhǔn)包括MIL-STD-285,MIL-STD-188-125,MIL-STD-461E,MIL-STD-464,ANSI C95.3-1979,IEEE C63.14和IEEE 299-1991。
一般而言,軍事和航空航天系統(tǒng) - 特別是那些旨在參與戰(zhàn)斗或參與戰(zhàn)略核作戰(zhàn)的系統(tǒng) - 都受到屏蔽,電涌保護(hù)器,固化電纜,以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可采取的其他措施的保護(hù),以取消或減輕EMP的影響。
然而,過去15年來(lái)軍事和航空航天應(yīng)用中使用商用現(xiàn)貨(COTS)組件和子系統(tǒng)的水平不斷提高,這是軍方領(lǐng)導(dǎo)人密切關(guān)注他們認(rèn)為至關(guān)重要的系統(tǒng)的原因,軍方繼續(xù)進(jìn)行防御操作,并確保系統(tǒng)測(cè)試程序是最新的。
軍事力量也嚴(yán)重依賴商業(yè)電網(wǎng)進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)作,因而電網(wǎng)故障可能導(dǎo)致未知嚴(yán)重的軍事問題。
自20世紀(jì)90年代初冷戰(zhàn)結(jié)束以來(lái),民事和軍事官員對(duì)EMP和EMP問題的關(guān)注變得相對(duì)寬松,這些問題對(duì)所有系統(tǒng)都有影響。此外,在當(dāng)前全球反恐戰(zhàn)爭(zhēng)等激烈的軍事行動(dòng)中,個(gè)人全球定位系統(tǒng)(GPS)導(dǎo)航設(shè)備等商業(yè)級(jí)設(shè)備也會(huì)進(jìn)入前線部隊(duì)。
如果這些類型的系統(tǒng)在美國(guó)或海外的EMP攻擊后的關(guān)鍵時(shí)刻失效,這是就是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。盡管如此,對(duì)軍事和民用基礎(chǔ)設(shè)施的EMP和EMP保護(hù)的興趣正在增加。“在過去十年中,我們已經(jīng)看到對(duì)EMP保護(hù)的要求大幅提升,”俄亥俄州蒂普市的EMP過濾專家Captor Corp.總裁斯科特·蒂姆斯表示,“美國(guó)承認(rèn)其他國(guó)家擁有核彈能力,我們正在加強(qiáng)我們的系統(tǒng)以規(guī)避這一點(diǎn)。”
如何防范EMP
美國(guó)和歐洲的幾家公司專門為軍事和民用電子系統(tǒng)提供EMP保護(hù)。例如,位于馬里蘭州弗羅斯特堡的Instant Access Networks(IAN)LLC是一名EMP顧問,正在設(shè)計(jì)用于軍事,政府和民用的便攜式屏蔽式避難所,以保護(hù)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。
“我們的目標(biāo)是創(chuàng)造一種可大規(guī)模生產(chǎn)的手段,以保護(hù)10%的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,其中大部分是在當(dāng)?shù)卣蛩饺耸种校盜AN總裁查爾斯·曼托認(rèn)為,“我們正在生產(chǎn)可用于計(jì)算機(jī)機(jī)架的大規(guī)模生產(chǎn)模塊,這些模塊可六面屏蔽,并帶有超級(jí)電涌保護(hù)器,適用于箱式設(shè)備。”
我們還建造了一些可運(yùn)輸?shù)姆块g不僅在墻壁上提供屏蔽,而且還在電纜,連接器和帶有進(jìn)出避難所的電氣路徑的天線中提供屏蔽,用于電信和應(yīng)急通信等關(guān)鍵的市政基礎(chǔ)設(shè)施。“我們可以將這些避難所安置在城市以外的農(nóng)村地區(qū),”Manto解釋說(shuō)。這些經(jīng)EMP固化的獨(dú)立房間很可能可由可再生能源的電網(wǎng)獨(dú)立電力,例如風(fēng)能和太陽(yáng)能。
Timms說(shuō),Captor公司的工程師專門研究電子瞬態(tài)保護(hù)模塊,主要用于軍事應(yīng)用的EMP保護(hù)。除了電磁干擾(EMI)濾波器外,Captor的瞬態(tài)保護(hù)模塊還集成了瞬態(tài)設(shè)備,以減少瞬態(tài)脈沖。還包括傳統(tǒng)的濾波裝置,以及齊納二極管。
“EMP和EMI而言需要通過一個(gè)軍用標(biāo)準(zhǔn)',”Timms解釋說(shuō)。“你必須在穿過那個(gè)盒子的每條線上放一些東西,并保護(hù)每個(gè)針腳; 暴露的一切都必須被屏蔽。
“有時(shí)它相對(duì)簡(jiǎn)單,有時(shí)候它可能非常昂貴,”蒂姆斯繼續(xù)道。“人們可能會(huì)在每個(gè)引腳上使用瞬態(tài)器件,有時(shí)可能需要額外的濾波。這取決于盒子里的內(nèi)容,以及它對(duì)那些EMP的敏感程度。“
專家表示,一般而言,改造現(xiàn)有的EMP保護(hù)系統(tǒng)的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)從一開始就內(nèi)置EMP保護(hù)的系統(tǒng)。
用串行總線(USB)已成為互連不同設(shè)備的首選連接方案,其中許多設(shè)備提供人機(jī)接口支持,對(duì)許多不同類型的外圍設(shè)備(可以是自供電或總線供電)的支持要求對(duì)目標(biāo)設(shè)備以及總線本身進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。
例如,無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)的UL60950還是USB規(guī)范本身,都需要對(duì)USB供電設(shè)備進(jìn)行過流保護(hù)。還需要良好的靜電放電(ESD)支持,以確保設(shè)備和主機(jī)不受插入設(shè)備或用戶用USB連接器中裸露的針腳引起的尖峰影響。
USB外設(shè)的設(shè)計(jì)給工程師帶來(lái)了一些挑戰(zhàn),最新版本的USB規(guī)范允許很高的數(shù)據(jù)速率,這對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面(例如信號(hào)完整性)造成了負(fù)擔(dān)。同時(shí),能夠從實(shí)時(shí)系統(tǒng)中插入和拔出設(shè)備的功能-為用戶提供了輕松添加和刪除人機(jī)界面及其他設(shè)備的方式-意味著需要保護(hù)連接器后面的精密電子設(shè)備免受突然損壞的影響。引腳與主機(jī)系統(tǒng)接觸或斷開會(huì)導(dǎo)致電涌,設(shè)計(jì)人員還需要考慮用戶觸摸USB連接器或電纜的引腳所引起的靜電放電(ESD)的影響。
為了支持高數(shù)據(jù)速率和整體高性能,IC供應(yīng)商已轉(zhuǎn)向基于越來(lái)越精細(xì)的幾何形狀的半導(dǎo)體工藝。工藝幾何尺寸縮小的結(jié)果是ESD魯棒性下降,要求設(shè)計(jì)人員在連接器附近實(shí)施保護(hù)措施。
USB規(guī)范為設(shè)計(jì)人員在實(shí)現(xiàn)主機(jī)和設(shè)備時(shí)提供了多種選擇,從電源角度來(lái)看,可以通過兩種方式配置USB端口,它們可以是自供電端口或總線供電端口。許多用戶界面設(shè)備(例如鍵盤)可能包含低速USB端口,以使用戶更容易將鼠標(biāo)和其他定點(diǎn)設(shè)備連接到上游系統(tǒng)。
專為USB 3.0設(shè)計(jì)的設(shè)備不能充當(dāng)總線供電的集線器-如果它們提供集線器服務(wù),則需要自供電。USB 3.0增加了可提供給外圍設(shè)備的能量,這是因?yàn)檎J(rèn)識(shí)到最新版本標(biāo)準(zhǔn)所支持的更高性能水平通常伴隨著功耗的增加。
自供電的USB集線器必須能夠在其每個(gè)端口的USB電源軌– Vbus上提供高達(dá)500 mA的電流。總線供電的集線器可以從上游自供電節(jié)點(diǎn)汲取最大500 mA的電流,集線器通常可以使用100 mA來(lái)執(zhí)行其管理功能,每個(gè)下游端口最多提供100 mA,每個(gè)集線器最多可以提供四個(gè)端口。
除了USB規(guī)范本身外,諸如UL60950之類的標(biāo)準(zhǔn)也要求過流保護(hù)用于要為下游端口供電的電源轉(zhuǎn)換電路。在熱連接或斷開連接期間,通常會(huì)從USB集線器到USB設(shè)備涌入電流。這種涌入會(huì)產(chǎn)生電流和電壓瞬態(tài),其瞬態(tài)電壓是典型USB連接設(shè)備的工作規(guī)范的許多倍。
如果形成短路,則過流保護(hù)會(huì)限制USB設(shè)備在連接時(shí)從集線器或主機(jī)汲取的電流量。這種保護(hù)形式應(yīng)該與限制USB外圍設(shè)備在正常操作下的電流需求的任何電路分開,它還應(yīng)設(shè)計(jì)成可防止令人討厭的跳閘以及電壓下降。
保護(hù)的一種形式是聚合物正溫度系數(shù)(PTC)裝置,PTC器件通常由分隔兩個(gè)或多個(gè)電極的導(dǎo)電聚合物層組成。當(dāng)流經(jīng)該器件的電流超過額定極限時(shí),聚合物層將開始加熱并從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),并隨之膨脹。
膨脹導(dǎo)致聚合物內(nèi)的導(dǎo)電層開始破裂,使得器件從低電阻狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài)。結(jié)果,流過器件的電流急劇下降。一旦故障得到修復(fù),電流恢復(fù)正常,聚合物冷卻并收縮,當(dāng)導(dǎo)電鏈重新相互接觸時(shí),聚合物回到低電阻狀態(tài)。
PTC本身提供了有效的保護(hù),但是需要布局以支持它以獲得最佳效果。為了確保PTC是跳閘的元件,任何載流PCB跡線都應(yīng)設(shè)計(jì)成能處理的電流是PTC本身的兩倍,這防止了電路走線變成保險(xiǎn)絲元件本身。
通常,在提供電源的母板,集線器或OTG(On Go)設(shè)備上,PTC放置在電源和旁路電容器之間,而不是放置在電容器和端口連接器之間。
作為瞬態(tài)可能性的一個(gè)例子,兼容的USB設(shè)備在最初的熱插拔過程中會(huì)消耗比工作功耗高很多倍的顯著瞬態(tài)電流。過電流保護(hù)不能限制這種浪涌,并且不能承受大約100 μs的瞬態(tài)電流。
市場(chǎng)上有許多PTC設(shè)備,適合用于USB應(yīng)用的過流保護(hù)。此類設(shè)備的一個(gè)示例是0603封裝的ESD5B005TA,非常適合USB保護(hù)任務(wù)。如果在其端子兩端產(chǎn)生高壓,則壓敏電阻的電阻會(huì)急劇下降。
結(jié)果,電荷從電源線或信號(hào)線轉(zhuǎn)移到地面,從而將電壓鉗位到更低的水平,從而保留了下游電路。MLA系列壓敏電阻由半導(dǎo)體陶瓷制成,可在很寬的溫度范圍內(nèi)工作,并在小封裝中提供了良好的過壓保護(hù)-通常比塑料封裝的組件要小得多-類似于陶瓷電容器。
ESD5B005TA采用小型0603封裝,適用于瞬態(tài)抑制Vbus和USB接地線,并支持5.5 V DC的連續(xù)DC額定電壓。與5 V USB電源一致。V5.5MLA0603器件的典型電容為660 pF,但是,由于要保護(hù)的線路是直流電,因此增加電容是有用的。
ESD放電瞬變是非常快速的事件,可能會(huì)在亞納秒的時(shí)間范圍內(nèi)達(dá)到峰值電壓,峰值電壓和電流分別達(dá)到25 kV和100A。如此大或更低的瞬變會(huì)破壞CMOS晶體管的精細(xì)柵極氧化物,并引起其他IC級(jí)損壞。
ESD抑制器能夠快速反應(yīng),將能量從放電轉(zhuǎn)移到地面。剩余的能量要么消散在抑制器中,要么反射回ESD事件的源頭。與標(biāo)準(zhǔn)過壓保護(hù)一樣,TVS二極管陣列代表了一種轉(zhuǎn)移能量的方式。
通常,ESD浪涌抑制器的返回路徑應(yīng)該是系統(tǒng)的機(jī)箱或屏蔽接地,而不是信號(hào)接地,以防止放電耦合到數(shù)據(jù)線并可能破壞傳輸或使電場(chǎng)潛入內(nèi)部電路,這也意味著瞬變中的能量會(huì)反射回ESD發(fā)生器。
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品牌:
深圳市元?jiǎng)?chuàng)時(shí)代科技有限公司成立于2009年,旗下品牌ORICO,是一家專注于USB數(shù)據(jù)傳輸與USB充電技術(shù)的創(chuàng)新型國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。
ORICO成立以來(lái),11年時(shí)間已打通遍布全球多國(guó)的海內(nèi)外線下渠道,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷各國(guó),在多國(guó)擁有獨(dú)立代理與分銷。同時(shí)B2C業(yè)務(wù)板塊,ORICO近年連續(xù)四年在外部硬盤盒存儲(chǔ)、USB3.0周邊多領(lǐng)域獲得業(yè)內(nèi)認(rèn)可,其智能快充、防電涌排插以急速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)保持全網(wǎng)前5。
當(dāng)然了,在數(shù)據(jù)傳輸這個(gè)領(lǐng)域,人家也深耕已久了,從集線器到擴(kuò)展塢,從普通產(chǎn)品到企業(yè)級(jí)設(shè)備。
開箱&參數(shù):
奧睿科產(chǎn)品的包裝大多都是藍(lán)白兩種顏色搭配,干凈簡(jiǎn)介;正面很international,都是英文~這次的產(chǎn)品是奧睿科幻彩RGB,12合1 Type-C擴(kuò)展塢。
兩個(gè)USB接口、一個(gè)PD充電口、一個(gè)Type-C口、SD+TF卡各一個(gè),兩個(gè)HDMI口、DP/LAN/3.5mm,具體的接口類型實(shí)測(cè)是再介紹。
一體式的鋁合金材質(zhì),CNC工藝讓手感和視覺上都很不錯(cuò),相應(yīng)重量上就挺有分量的;不過在機(jī)身上挖槽這種設(shè)計(jì),不知道是什么說(shuō)法,也沒全挖開當(dāng)成散熱孔啊,我之前買的其他產(chǎn)品上也是這樣的設(shè)計(jì)~從數(shù)量上來(lái)說(shuō),我手里的的奧睿科最多接口是15合1的。
一共三個(gè)配色,深空灰、玫瑰金、蘋果銀,最后這配色名字取得很直觀啊!
實(shí)測(cè):
擴(kuò)展塢本來(lái)專門為筆記本整出來(lái)的配件、后續(xù)演變成了更多的設(shè)備可以使用;滿足了一機(jī)多用、一機(jī)多連的想法~為了后面寫的方便本期體驗(yàn)產(chǎn)品就稱小十二吧!
本次進(jìn)行實(shí)測(cè)的設(shè)備是MacBook Pro、iPad Pro、HKC顯示器、小米手機(jī)、宏碁筆記本電腦、支持100W的DP線;首先是最簡(jiǎn)單的外設(shè)鏈接,鍵盤鼠標(biāo)都是三模的,通過2.4G接收器鏈接到MacBook上。
接下來(lái)是我一般使用的工作模式,評(píng)測(cè)產(chǎn)品圖文、視頻的內(nèi)容一般都用Mac處理,把TF、SD兩張卡都塞入小十二里,小十二最多支持四屏異屏顯示,我這里使用的是DP口連接!
我這根DP1.3支持2K 240、4K 120、8K 30,顯示器素質(zhì)一般,HKC的27寸曲面屏,DCI-P3只有90%,NTSC 85%,好在支持144Hz;不使用HDMI時(shí)因?yàn)橛墟i幀限制,小十二的DP口支持4K 60Hz的分辨率,我這款MacBook Pro是2019款的,屏幕分辨率為:3072 x 1920 (226 ppi),支持?jǐn)U展分辨率: 2048 x 1280、1792 x 1120、1344 x 840、1152 x 720,擴(kuò)展塢可是全輸出體驗(yàn)。
和iPad的同屏直接生態(tài)內(nèi)就完成了,兩個(gè)3.1一個(gè)2.0的USB-A口,我使用的移動(dòng)硬盤盒U盤都支持USB3.2(向下兼容,2.0也行),最高讀寫速率為:1050MB/S、1000MB/S;通過小十二實(shí)測(cè)應(yīng)這應(yīng)該是USB3.1Gen1口,目前絕大多數(shù)的擴(kuò)展塢也就這配置了,只能說(shuō)標(biāo)配,但驚喜不大。
HDMI接口是2.0的, 2.0不支持在4K 60Hz色彩空間為RGB的情況下開啟HDR,只能在YUV4:2:2的色彩模式下開啟HDR,犧牲部分畫面色彩表面來(lái)?yè)Q取更高的刷新率,我另一臺(tái)筆記本通過HDMI這個(gè)接口分屏綽綽有有余
C口是3.1的,PD口是100w,不過多設(shè)備連接后實(shí)測(cè)跑不滿,最多是94.74W,或許我測(cè)的條件和方法有問題吧~在我手頭現(xiàn)有的設(shè)備下,給平板、手機(jī)充電,Mac拓展屏幕,U盤、硬盤、SD/TF卡塞滿同時(shí)傳數(shù)據(jù)情況下。
室溫為24℃,擴(kuò)展塢表面溫度一樣,使用半個(gè)小時(shí)后最高溫度為32.3℃,足夠大的體積,還有CNC的材質(zhì),在溫度上表現(xiàn)的還是不錯(cuò)。
小十二這次的亮點(diǎn)之一就是有了RGB燈,通過頂部的MODE可以進(jìn)行RGB調(diào)整,呼吸燈的過渡沒那么連貫,對(duì)于本身不帶電池的設(shè)備來(lái)說(shuō),有了RGB就意味著電子產(chǎn)品單獨(dú)使用時(shí)耗電就會(huì)多一些、
總結(jié):
奧睿科幻彩RGB,12合1 Type-C擴(kuò)展塢拓展接口豐富,對(duì)于一般的辦公學(xué)習(xí)、創(chuàng)作使用都能滿足,僅我個(gè)人需求而言,如果再加一個(gè)轉(zhuǎn)DVI接口就更完美了!