标签：浪涌 看门狗 硬件 保护 电路 防反 4G 静电 路由器
4G工业路由器拥有诸多硬件保护的主要目标是保证设备的稳定运行，不断网不宕机。这也是选择联网设备中首要条件。原因非常简单，这是保证远程联网数据传输的基本，如果出现联网中断，必然导致项目无法正常运行。我们对这些硬件保护的主要目标非常清晰，但单独说某个保护指标是什么意思，在使用4g工业路由器时起到具体的保护作用，又是什么呢？
1、防浪涌保护
浪涌的百科解释是，此物又称为电涌、突波，是指瞬间超出稳定值的峰值，包括浪涌电压和浪涌电流。
浪涌的来源：浪涌通常由自然界的雷电、电源系统(感性负载)开关切换时引起的，浪涌的产生将带来能量巨大的瞬变过压或过流，例如感应雷在RS485串口传输线上引起的瞬变干扰，其能量可在瞬间烧毁连结传输线上的全部器件。
通常所说的防浪涌有两个耐压指标：共模和差模。
● 共模：自然界雷电或大电流切换时产生的浪涌;
● 差模：数据电缆附近的高压线经过，数据电缆与高压线之间绝缘不良而产生的电流。
虽然差模比共模的电压和电流要小很多，但差模浪涌持续时间要长一些，通常是在数据通信网络中持续较长时间。
供电系统的浪涌原因有两方面：
● 外部原因：雷击(造成电压是微秒级);
● 内部原因：电器设备启停或故障(造成电压是毫秒级);
浪涌的特点是时间很短，虽然雷击的电压时间非常短，但瞬时的电压和电流极大，造成用电设备的危害概率较高。因此4G工业路由器的防浪涌保护用于限制过电压和泄放电涌电流，工业路由器在高压、雷击等环境下的避免短路等问题。
2、防静电保护(ESD: Electrostatic Discharge)
静电的产生通常是人为的，例如设备生产、组装、测试、存放、过程中的都有可能将静电积累在设备或仪器中，在搬运过程、一休摩擦的过程中，通过带电物体接触形成放电路径。因为静电的瞬间电压可能达到几千伏，所以这项损害被称为电子元器件或集成电路系统造成过度电应力破坏的主要元凶，也是IC设计的头号难题。这就是为什么在电力车间、机房、工厂流水线用电设备附近，都要穿静电防护服、戴防护手环等设备的原因。
静电产生的原因：
● 接触分离起电：两种不同材质的物体接触后再分离产生的静电;
● 摩擦起电：一种接触又分离后造成的正负电荷不平衡的过程;
● 感应起电：针对导体材料而言，因电子能在表面流动，如将其置于某电场中，由于同性相斥、异性相吸，正负离子转移产生的。
● 传导起电：通过导电体产生。电子能在表面移动，与带电体接触后发生电荷转移。
ESD对电路干扰的两种机理：
● 静电放电电流直接通过电路，对电路造成损坏;
● 静电放电电流产生的电磁场通过电容耦合，电感耦合或空间辐射耦合等途径对电路造成干扰。
4G工业路由器内的防静电保护是内嵌正向导通反向截止的二极管，也有“电路避雷针”的美称，通过上述说明已经非常清晰，就是静电积累到放电产生时，通过电路避雷针实现静电防护的作用。
3、看门狗保护
看门狗技术是一种嵌入在芯片上的微处理器。
当单片机或微机系统受到强干扰后可造成程序失控，使CPU进入死循环，或者使程序跑飞。利用“看门狗”技术能不断地监视程序运行的时间，一旦超过限定时间，就确认系统已经“死机”看门狗立即CPU复位，使之返回正常程序流程。利用硬件和软件均可实现看门狗保护功能。
想了解更多看门狗知识，可点击查看：看门狗保护是如何工作的
4、电源防反接
电源防反接，这个是基本物理知识。将电源的正负极接反，对电路造成损坏。为了防止操作失误，一般会对其进行做电源防反接防护。
电源防反接保护方式
● 二极管防反接：采用二极管进行保护，电路简单，成本低，占用空间小。但是二极管的PN结在导通时，存在一个 <= 0.7V的压降，对电路造成不必要的损耗，比如对电池供电的系统，电流较大的电路都会造成比较明显的影响。(电路中，功耗，发热都是不可忽略的问题)。
● 保险丝防护：保险丝保护在日常生活中也比较常见，比如电灯的保险丝。在电源接反，电路中存在短路的时候由于大电流，进而将保险丝熔断，起到保护电路的作用，但这种方式修理更换比较麻烦。
● MOS管防护：MOS管因工艺提升，自身性质等因素，其导通内阻技校，很多都是毫欧级，甚至更小，这样对电路的压降，功耗造成的损失特别小，甚至可以忽略不计，所以选择MOS管对电路进行保护是比较推荐的方式。
● NMOS防护：正接的时候，电路提供VGS电压，MOS饱和导通。反接的时候，MOS不能导通，所以起到防反接作用。
5、钣金外壳
钣金的材质具有重量轻、强度高、导电且能够电磁屏蔽的特征。因此经常用于电子器件、工业电力等行业。
钣金外壳具有哪些保护特征：
● 对高温和低温都具有出色的抵抗力
● 几乎不渗透许多常见的工业化学品，例如酒精和溶剂
● 与高性能橡胶垫圈搭配使用时，可提供出色的保护，防止飞溅和软管直接进水
● 对工具和机械的冲击具有很高的抵抗力
● 持久耐用
6、导轨安装
准确的说，导轨安装不算保护，主要优势是便利性。
● 安装方便，容易更换。滑轨直线度高，安装螺孔误差小;
● 大幅度降低驱动功耗，减少摩擦力;
● 高工作精度，减少冲击和振动，实现平稳运动;
●由于滑块两端装有密封盖，底部选用密封底片，防尘和密封能力强;
● 直线导轨的滑块装有注油孔，可直接注油润滑，润滑结构简单。
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