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重要なインターフェースにおいて信号完全性を維持
Ethernetが100BASE-T1から10GbE、そしてさらに高速化へと進化を続ける中、高速データラインを静電気放電（ESD）から保護することはこれまで以上に重要です。車載用ネットワークから産業インフラ、民生用電子機器に至るまで、Ethernetインターフェースの信頼性は設計段階での適切なESD保護デバイスの選定にかかっています。
MCCでは、Ethernetシステムの進化に歩調を合わせた最先端のESD保護ソリューションを提供しています。これにより、コンプライアンスや性能に妥協することなく、信号の完全性を確保します。
車載用Ethernet（100BASE-T1 / 1000BASE-T1）
車載用システムは静電気放電（ESD）や電磁妨害（EMI）に対して非常に脆弱です。車載用Ethernet（100BASE-T1および1000BASE-T1を含む）の普及が進むにつれOPEN Allianceなどの業界団体が定める厳格な規格への準拠が不可欠となっています。
一般的な車載用Ethernetインターフェースは、以下の主要な回路ブロックで構成されます。
コネクタ コモンモードチョークまたはトランス Ethernet PHY
ESDはコネクタや信号ラインを通じて侵入し、脆弱な下流の部品を危険にさらす可能性があります。このため、信号分離後のサージエネルギー抑制を向上させるために、ESD保護ダイオードはEthernet PHYに可能な限り近接して配置することが推奨されます。
MCCの超低容量ソリューションは、高速車載通信において信号品質を維持しながら、堅牢なESD耐性を実現します。
図1：車載用Ethernet向けESD保護の回路図
MCCの車載用Ethernet向けESD保護ソリューション
| 規格 | 品番 | パッケージ | 降伏電圧VBR （最小） |
静電容量 （標準） |
|---|---|---|---|---|
| 100BASE-T1 | ESDSBLC24VT2BHE3 | SOT-23 | 100V | 2 pF |
| 1000BASE-T1 | 開発中 | DFN1110-3 (SWF) | 100V | 1 pF |
注：EMC要件に準拠するには、公式のOPEN Alliance仕様に従う必要があります。これらのソリューションは、差動信号への寄生影響を最小限に抑えつつ、基板レベルのESD保護を最適化しています。
高速Ethernet（1GbE～10GbE）
民生用および産業用Ethernetインターフェースが1Gbpsから10Gbpsへスケールアップするにつれ、PCB配線における信号の完全性を確保することはますます困難になります。特に±30kVの接触放電や過渡サージ条件に直面した場合に顕著です。
これらの速度では、わずかな寄生容量でも性能を損なう可能性があります。0.18pFという低容量を実現したMCCの高速ESD保護デバイスは、厳しい信号完全性要件を満たし、特に以下の用途に適しています。
Ethernetスイッチ ルータ NASシステム 産業用制御デバイス 組み込みアプリケーション図2：Ethernetポート保護ゾーン
| 品番 | パッケージ | 降伏電圧VBR （最小） |
極性 | 静電容量 （標準） |
|---|---|---|---|---|
| ESDULC0534P5 | DFN2510-10 | 5V | Bi | 0.15 pF |
| ESDSBULC3304DFN10B | DFN-10 | 3.3V | Bi | 0.22 pF |
| ESDULC3V3PRB | DFN5515-18 | 3.3V | Uni | 0.25 pF |
| ESDSBULC3304DFN10 | DFN-10 | 3.3V | Uni | 0.40 pF |
| 開発中 | DFN2510 | 3.3V | Uni | 0.18 pF |
一般的な保護策には以下が含まれます。
ライン～グランド保護： コモンモード事象時にサージエネルギーをシステムグランドへ放電します。 ライン間保護： 差動モードで使用され、信号ペア間の電圧をクランプします。 LED制御信号保護： 見落とされがちですが、RJ45接続時にLEDピンはESDの侵入経路となり得ます。設計段階でESD保護が重要な理由
ESDおよびEOS（電気的オーバーストレス）事象は、Ethernetポート故障の主要な原因で、特に露出環境において顕著です。これらの故障は多くの場合、コネクタで発生し、その後トランスを介してPHY層へと伝播します。
適切な二次側保護がなければ、PHYは性能低下や永久的な損傷を受けやすくなります。MCCのESD製品群は、差動モードおよびコモンモードの両方の脅威をカバーする多層保護を保証すると同時に、IEC 61000-4-2およびIEC 61000-4-5規格への準拠を維持します。
コスト削減のため初期にESD保護を設計に組み込まないシステムでは、保護デバイス用のPCB実装スペースを確保することを強く推奨します。この対策は、進化する保護規格や認証要件に対応するためのアップグレードパスを維持する上で極めて重要です。
現在と未来に向けた高度ソリューション
車両ネットワークや産業用エッジシステムを設計するエンジニアの皆様は、MCCのESD保護ソリューションにより、現行のEthernet仕様を満たしつつ、将来の進化する規格にも対応することが可能です。
当社の最新の超低容量デバイスは、挿入損失をさらに低減し、次世代Ethernetアーキテクチャへのシームレスな統合を可能にします。
当社の堅牢なESD保護ソリューションにより、有害な静電気放電からお客様のEthernet設計を保護してください。
Ethernet以外の用途をお探しですか？ MCCは、カスタマイズされた「高度USB-Cシステム向けのESDおよびサージ保護」（次世代USB ESD保護：MCCのカスタマイズされたソリューション）も提供しており、ここでは高速応答と超低静電容量が鍵となります。