三級浪湧防護及退耦設計
發布時間:2022-04-15 來源:leiditech 責任編輯:wenwei
【導讀】浪湧(surge)也叫突波、瞬變(voltagetransient),是電路短路、電(dian)源(yuan)切(qie)換(huan)或(huo)大(da)型(xing)發(fa)動(dong)機(ji)開(kai)關(guan)機(ji)引(yin)起(qi)的(de)電(dian)流(liu)瞬(shun)間(jian)超(chao)出(chu)穩(wen)定(ding)值(zhi)峰(feng)值(zhi)的(de)突(tu)發(fa)現(xian)象(xiang),一(yi)般(ban)指(zhi)發(fa)生(sheng)在(zai)幾(ji)百(bai)萬(wan)分(fen)之(zhi)一(yi)秒(miao)時(shi)間(jian)內(nei)的(de)一(yi)種(zhong)尖(jian)峰(feng)脈(mai)衝(chong),通(tong)常(chang)包(bao)括(kuo)浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)和(he)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)。
浪湧防護原理
浪湧的危害性非常大,可使電路瞬間燒壞,而浪湧保護就是利用線性元器件對高頻(浪湧)deminganshejidebaohudianlu,jiandanerchangyongdeshibingliandaxiaodianronghechuanliandiangan。duiyushangyongshebei,yibantongguohanyoulangyongzujuezhuangzhidechanpinxishoutufadejianfengnengliang,baohulianjieshebeimianshoulangyongsunhai。
在電路設計中,一般遵循“多級防護、逐級削減”的原則,組合使用多種保護元器件方案,實現係統級、高可靠的浪湧防護。
第一級保護
大多數防護電路中,第一級是最容易引入雷電等尖峰的端口。
對於建築物進線口、AC電源輸入端口等應用,這些場合選取氣體放電管等大通流保護器件,如GDT、SPG、TSS、信號類防雷模塊(SPD)等。在直流電路可以適用高滅弧電壓的GDT,類似雷卯電子的2R350-8LH,可以用於DC24V的直接跨接,
浪湧兩級保護方案
對於電源端口場合,
第di一yi級ji防fang護hu一yi般ban選xuan用yong能neng夠gou承cheng受shou較jiao高gao電dian壓ya或huo較jiao大da電dian流liu的de箝qian位wei型xing大da通tong流liu保bao護hu器qi件jian。若ruo在zai電dian源yuan端duan口kou選xuan用yong開kai關guan型xing保bao護hu器qi件jian,過guo電dian壓ya時shi開kai關guan型xing器qi件jian導dao通tong後hou電dian壓ya較jiao低di,本ben身shen影ying響xiang係xi統tong的de供gong電dian電dian壓ya,另ling一yi方fang麵mian係xi統tong電dian壓ya有you可ke能neng會hui維wei持chi一yi直zhi處chu於yu導dao通tong狀zhuang態tai不bu能neng正zheng常chang斷duan開kai,係xi統tong長chang時shi間jian通tong過guo較jiao大da的de電dian流liu(如A級電流)可能對電路板造成致命傷害,甚至引起火災。
MOV加GDT保護方案
針對電源端口第一級箝位型過電壓保護器件,一般選取金屬氧化物壓敏電阻(MOV)、超大功率TVS(hyperfix),或由這幾種器件組合而成的防雷模塊(SPD)等。當然,低速信號端口也可選擇箝位型器件進行第一級防護,但前提是箝位型器件的結電容不能影響通信線路的正常通信。
第二級保護
第二級防護與第一級防護類似,一般選用反應速度快箝位電壓低的TVS、ESD等。
在第二級,過於突出的尖峰脈衝已經被第一級削掉,隻剩下小於第一級閾值的幹擾信號、EMI以及二次產生的噪聲。其中,ESD專為門防靜電元件,由多個二極管或TVS組合而成,適用於高速數據線路ESD防護,如HDMI、USB3.0、IEEE1394等。
退耦元器件
tuiouyuanjianjuyouyidingzukang,zuoyongshibaozhengliangjiguodianyabaohuqijianxietonggongzuo。youyudiyijifanghuqijianyudierjifanghuqijiancaiyongdeguodianyabaohuqijianzhongleibutong,jichuandianyadaxiaobutong,xiangyingshijianbutong,zhihaotongguotuiouyuanjianjinxingpipei。
設(she)計(ji)中(zhong),第(di)二(er)級(ji)過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)較(jiao)快(kuai)的(de)小(xiao)通(tong)流(liu)低(di)壓(ya)器(qi)件(jian),浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)衝(chong)擊(ji)時(shi)會(hui)先(xian)導(dao)通(tong),退(tui)耦(ou)器(qi)件(jian)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)內(nei)阻(zu),經(jing)過(guo)大(da)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)時(shi),會(hui)將(jiang)退(tui)耦(ou)元(yuan)件(jian)之(zhi)前(qian)的(de)電(dian)壓(ya)提(ti)高(gao)到(dao)第(di)一(yi)級(ji)過(guo)電(dian)壓(ya)元(yuan)件(jian)的(de)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)之(zhi)上(shang),第(di)一(yi)級(ji)元(yuan)件(jian)導(dao)通(tong)後(hou)可(ke)泄(xie)放(fang)大(da)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu),從(cong)而(er)分(fen)擔(dan)了(le)第(di)二(er)級(ji)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)的(de)壓(ya)力(li)。如(ru)果(guo)兩(liang)級(ji)過(guo)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)之(zhi)間(jian)不(bu)加(jia)退(tui)耦(ou)器(qi)件(jian),這(zhe)樣(yang)第(di)二(er)級(ji)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)就(jiu)會(hui)一(yi)直(zhi)處(chu)於(yu)先(xian)導(dao)通(tong)狀(zhuang)態(tai),當(dang)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)超(chao)過(guo)第(di)二(er)級(ji)元(yuan)器(qi)件(jian)能(neng)力(li)時(shi)便(bian)會(hui)使(shi)其(qi)損(sun)壞(huai)。
xuanzetuiouqijianshi,yaogenjuxianludegongzuodianliudaxiaolaixuanqu,ruyixiexinhaodianlugongzuodianliujiaoxiao,zaibaozhengqizhengchangtongxindeqingkuangxiakexuanqugonglvxingdianzuhuozihuifubaoxiansi(PPTC),退耦電阻一般選取10Ω以內。從浪湧防護角度看,退耦電阻越大越好,但也不能太大,否則會影響線路正常工作電流,需要工程師在電路設計時綜合考慮。
對於一些輸入電流較大的低頻線路,可選用電感來進行退耦,電感阻抗的計算公式為Z=2πfL,當確定好退耦阻抗值後,可從公式中計算出所用電感的大小。
單TVS防護方案
在類似5G基站的防雷設計電路上,對電力的VC箝位電壓要求非常高,也可以采用單TVS的保護方案,使用的是雷卯電子的AK係列TVS,類似AK10 AK15 防護10KA級別的TVS,這類方案的特點是殘壓很低。
上(shang)麵(mian)隻(zhi)是(shi)一(yi)些(xie)基(ji)本(ben)思(si)路(lu),實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)要(yao)根(gen)據(ju)每(mei)種(zhong)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)元(yuan)件(jian)的(de)特(te)點(dian),取(qu)長(chang)補(bu)短(duan)搭(da)配(pei)選(xuan)用(yong),這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)獲(huo)得(de)高(gao)性(xing)價(jia)比(bi)的(de)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)方(fang)案(an),為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)高(gao)可(ke)靠(kao)、高性能的電子電子產品,在激烈的市場競爭中獲得先機。
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在於傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯係小編進行處理。
推薦閱讀:
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





