如何修改第二级GR-1089/UL 60950的两种场景中的PCB布局

来源：analog 发布时间：2023-08-25

摘要： 本应用说明讨论了如何修改第二级GR-1089/UL 60950的两种场景中的PCB布局:保险丝快速打开，或保险丝根本不打开。在不应派遣技术人员更换保险丝的情况下，增加热平面以散热。

当网络接口上的设备发生电源故障后，设备可能处于不可用状态，需要维修。由于一些T1/E1产品的终端客户不希望派遣技术人员，因此可能需要修改电路布局。电源故障保护布局方法允许在应用某些测试时保险丝何时打开时具有一定的灵活性。本应用笔记讨论了有关T1/E1网络接口和电源故障保护的一些PC板布局问题。

通过Telcordia GR-1089-CORE(1997年12月02号)第二级交流电源故障或UL 60950第三版过压测试认证的产品不需要通过操作。该规范只要求被测设备不会产生火灾、碎裂或电气安全隐患。UL 60950第三版过压测试是在600V 2.2A电压下施加30分钟。GR-1089-CORE只需要15分钟。本应用说明显示了两种情况:一种是耐浪涌保险丝在这种电源故障条件下迅速打开，另一种是PC板有一个额外的热平面来消散在这种测试中产生的高热能。

常规配置

由于T1或E1网口对外暴露，PC板暴露在高压和电流应力下。PC板上的走线用于网络接口布线时，应注意走线的宽度、厚度、间距和接地。

一般T1/E1网络接口应用信息，请参考应用说明324，“T1/E1网络接口设计”，应用说明324建议最小走线宽度至少为25mil(假设最小走线厚度为1oz/ft²)，走线应尽可能与其他走线分开。这将适用于大多数应用程序。

布线时必须小心，因为当一个2.2A的地线与另一个2.2A的地线结合时，必须进行4.4A。使用Telcordia GR-1089-CORE (Issue 02)，最多必须测试两条线。应计算连续的地迹以处理由此产生的4.4A。然而，在UL 60950第三版中，在电源故障测试中必须测试多达四根导线，因此应计算连续的接地走线以处理由此产生的8.8A。可以犯一个简单的错误，使所有这些痕迹的宽度相同，以处理仅2.2A。

在一个典型的设计中，地走线可以在宽度上组合，因为它们继续朝向主地连接点。或者，每条2.2A的地线可以直接连接到中间的母线式地通道，该通道应计算以处理所有同时发生的电力故障线路。图1用Gerber文件说明了这一点，该文件显示了使用接地平面的典型布局，其中接地电流的每个迹线都路由到这个中间接地通道。

图1所示总线式接地通道(h型)，4端口T1/E1卡。

但是，如果设计者需要保险丝在上述规范试验期间不打开，则布局必须设计为将极大量的热量散发到保险丝不打开的地方。这可能是相当具有挑战性的，但如果热能能够足够快地消散，这是可能的。产生最多热量的具体测试是在Telcordia GR-1089的第02版中，600V电压为2.2A，持续15分钟，在UL 60950的第三版中，持续30分钟。

场景A:保险丝快速断开

如果遵循应用说明324中的所有指导原则，则在这两种测试中，为了使保险丝尽可能快地打开，不需要特殊的热平面。在需要这种情况的情况下，Maxim建议使用Bel fuse (SMP 1.25)的1.25 a保险丝或Bourns Telefuse B1250T。这两种保险丝都是表面安装的，具有相同的PC板印刷，并且在几分钟或更短的时间内始终打开。

场景B:保险丝打不开

为了在上述测试中加热15/30分钟后保险丝不打开，建议使用Teccor公司的2.0A保险丝(TeleLink F1251T)，以及一个大型热平面(与地平面断开)，该热平面需要放置在作为网络接口一部分的任何和所有保险丝、扼流器和瞬态电压抑制器下，直至并包括连接到Maxim T1/E1集成电路的变压器。

这是必要的，这个热平面是尽可能大的，因为超过15/30分钟将产生大量的热量，并由PC板，走线和组件所经历的应力需要最小化。同一区域内的地面痕迹也应尽可能宽。

在测试几分钟后，可能会注意到一些焊料回流。如果是这样，则说明散热不够，需要加大散热平面。确保所有在电源故障测试下的组件尽可能分散在PC板上，尽可能使用最大的面积来放置这些组件。如果不小心这样做，保险丝将打开，和电视，痕迹，和PC板有一个更高的风险成为烧焦。

图2是一个Gerber文件，显示了热平面的典型布局。请注意热平面如何覆盖PC板的大面积。该热平面应放置在PC板内部的下一层，从表层。热平面不应与任何其他平面相连，因为它位于磁场之下。