瞬間高電壓的雷擊浪湧以及信號係統浪湧是引起儀表穩定性差的重要原因

，信號係統浪湧電壓的主要來源是感應雷擊、電磁幹擾(EMI)、無線電幹擾和靜電幹擾。金屬物體(如電話線)受到這些幹擾信號的影響
，會使傳輸中的數據產生誤碼，影響傳輸的準確性和傳輸速率。如何設計防雷電路成為儀表研發的關鍵問題。

雷擊浪湧分析
   
最(zui)常(chang)見(jian)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)危(wei)害(hai)不(bu)是(shi)由(you)於(yu)直(zhi)接(jie)雷(lei)擊(ji)引(yin)起(qi)的(de)，而(er)是(shi)由(you)於(yu)雷(lei)擊(ji)發(fa)生(sheng)時(shi)在(zai)電(dian)源(yuan)和(he)通(tong)訊(xun)線(xian)路(lu)中(zhong)感(gan)應(ying)的(de)電(dian)流(liu)浪(lang)湧(yong)引(yin)起(qi)的(de)。一(yi)方(fang)麵(mian)由(you)於(yu)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)結(jie)構(gou)高(gao)度(du)集(ji)成(cheng)化(hua)(VLSI芯片)，從而造成設備耐壓
、耐過電流的水平下降
，對雷電(包括感應雷及操作過電壓浪湧)的(de)承(cheng)受(shou)能(neng)力(li)下(xia)降(jiang)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)由(you)於(yu)信(xin)號(hao)來(lai)源(yuan)路(lu)徑(jing)增(zeng)多(duo)
，係(xi)統(tong)較(jiao)以(yi)前(qian)更(geng)容(rong)易(yi)遭(zao)受(shou)雷(lei)電(dian)波(bo)侵(qin)入(ru)。浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)可(ke)以(yi)從(cong)電(dian)源(yuan)線(xian)或(huo)信(xin)號(hao)線(xian)等(deng)途(tu)徑(jing)竄(cuan)入(ru)電(dian)腦(nao)設(she)備(bei)
，我(wo)們(men)就(jiu)這(zhe)兩(liang)方(fang)麵(mian)分(fen)別(bie)討(tao)論(lun)：
  
1)電源浪湧
   
電源浪湧並不僅源於雷擊，當電力係統出現短路故障、投(tou)切(qie)大(da)負(fu)荷(he)時(shi)都(dou)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)源(yuan)浪(lang)湧(yong)
，電(dian)網(wang)綿(mian)延(yan)千(qian)裏(li)，不(bu)論(lun)是(shi)雷(lei)擊(ji)還(hai)是(shi)線(xian)路(lu)浪(lang)湧(yong)發(fa)生(sheng)的(de)幾(ji)率(lv)都(dou)很(hen)高(gao)。當(dang)距(ju)你(ni)幾(ji)百(bai)公(gong)裏(li)的(de)遠(yuan)方(fang)發(fa)生(sheng)了(le)雷(lei)擊(ji)時(shi)，雷(lei)擊(ji)浪(lang)湧(yong)通(tong)過(guo)電(dian)網(wang)光(guang)速(su)傳(chuan)輸(shu)，經(jing)過(guo)變(bian)電(dian)站(zhan)等(deng)衰(shuai)減(jian)，到(dao)你(ni)的(de)電(dian)腦(nao)時(shi)可(ke)能(neng)仍(reng)然(ran)有(you)上(shang)千(qian)伏(fu)，這(zhe)個(ge)高(gao)壓(ya)很(hen)短(duan)

，隻(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)到(dao)幾(ji)百(bai)個(ge)微(wei)秒(miao)
，或(huo)者(zhe)不(bu)足(zu)以(yi)燒(shao)毀(hui)電(dian)腦(nao)，但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)電(dian)腦(nao)內(nei)部(bu)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)元(yuan)件(jian)卻(que)有(you)很(hen)大(da)的(de)損(sun)害(hai)，正(zheng)象(xiang)舊(jiu)音(yin)響(xiang)的(de)雜(za)音(yin)比(bi)新(xin)的(de)要(yao)大(da)是(shi)因(yin)為(wei)內(nei)部(bu)元(yuan)件(jian)受(shou)到(dao)損(sun)害(hai)一(yi)樣(yang)
，隨(sui)著(zhe)這(zhe)些(xie)損(sun)害(hai)的(de)加(jia)深(shen)，電(dian)腦(nao)也(ye)逐(zhu)漸(jian)變(bian)的(de)越(yue)來(lai)越(yue)不(bu)穩(wen)定(ding)
，或(huo)有(you)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)您(nin)重(zhong)要(yao)數(shu)據(ju)的(de)丟(diu)失(shi)。美(mei)國(guo)GE公司測定一般家庭、飯店
、公寓等低壓配電線(110V)在10 000小時(約一年零兩個月)內在線間發生的超出原工作電壓一倍以上的浪湧電壓次數達到800餘次，其中超過1000V的就有300餘次。這樣的浪湧電壓完全有可能一次性將電子設備損壞。
   
2)信號係統浪湧
   
信號係統浪湧電壓的主要來源是感應雷擊、電磁幹擾
、無線電幹擾和靜電幹擾。金屬物體(如電話線)受到這些幹擾信號的影響，會使傳輸中的數據產生誤碼，影響傳輸的準確性和傳輸速率。排除這些幹擾將會改善網絡的傳輸狀況。
   
基於以上的技術缺陷和狀況，本文根據實際使用設計了一種基於壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相並聯式抗雷擊浪湧的開關電源電路。

防雷擊浪湧電路的設計
   
benwensuoshejideshiyizhongjiyuyamindianzuhetaociqitifangdianguandedanxiangbinglianshikangleijilangyongdianlu，bingjiangqiyingyongdaoyibiaodekaiguandianyuanshang。zhenggedianlubaokuofangleidianluhekaiguandianyuandianlu，qizhongfangleidianlucaiyong3個壓敏電阻和一個陶瓷氣體放電管組成複合式對稱電路
，共模、差(cha)摸(mo)全(quan)保(bao)護(hu)。與(yu)經(jing)典(dian)的(de)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)組(zu)成(cheng)防(fang)雷(lei)儀(yi)表(biao)的(de)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)
，采(cai)用(yong)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)並(bing)聯(lian)，延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，在(zai)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)短(duan)路(lu)失(shi)效(xiao)後(hou)與(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)分(fen)離(li)，不(bu)會(hui)引(yin)起(qi)失(shi)火(huo)。
   
為了實現上述目的所采取的設計方案是：將(jiang)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)和(he)陶(tao)瓷(ci)氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)的(de)單(dan)相(xiang)並(bing)聯(lian)式(shi)抗(kang)雷(lei)擊(ji)浪(lang)湧(yong)電(dian)路(lu)應(ying)用(yong)到(dao)儀(yi)表(biao)的(de)電(dian)源(yuan)上(shang)。主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)防(fang)雷(lei)電(dian)路(lu)部(bu)分(fen)和(he)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)部(bu)分(fen)，電(dian)路(lu)簡(jian)單(dan)，采(cai)用(yong)複(fu)合(he)式(shi)對(dui)稱(cheng)電(dian)路(lu)，共(gong)模(mo)、差摸全保護
，可以不分L、N端連接。使壓敏電阻RV1位於貼片整流模塊前端分別與電源L
、N並聯，主要來鉗位L
、N線間電壓

，壓敏電阻RV0
、RV2與陶瓷氣體放電管FD1串聯後接地，RV0與FD1串聯主要是泄放L線上感應雷擊浪湧電流，RV2與FD1串聯主要是泄放由信號口串人24V參考電位上的能量，RV0、RV2短路失效後，FD1可將其與電源電路分離，不會導致失火現象。RV1前端線路上串聯了一個線繞電阻，當此RV1短(duan)路(lu)失(shi)效(xiao)時(shi)，線(xian)繞(rao)電(dian)阻(zu)可(ke)起(qi)到(dao)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)作(zuo)用(yong)，將(jiang)短(duan)路(lu)電(dian)路(lu)斷(duan)開(kai)，壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)屬(shu)電(dian)壓(ya)鉗(qian)位(wei)型(xing)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)，其(qi)鉗(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)點(dian)即(ji)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)參(can)數(shu)選(xuan)擇(ze)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)重(zhong)要(yao)(選壓敏電壓高一點的
，通流量大一些的更安全
、耐用
，故障率低)
；根據通流容量要求選擇外形尺寸和封裝形式，本電路中采用561k－10D的壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯來延長使用壽命和確保安全。陶瓷氣體放電管的通流容量根據要求的通流容量選擇
，電路采用3RM470L－7．5－L，通流量為5000A。線繞電阻R1起限流分壓作用；貼片整流模塊為開關電源電路前端整流作用

，C1為高壓濾波電容，Y1為去耦電容，電阻R2和電容C2及VD2組成開關電源芯片MOS管的吸收鉗位電路，保護芯片，開關電源芯片采用PI公司的TNY27係列，TR1為高頻變壓器，VD3、C3構成高頻變壓器次級濾波
，U2

、VD4、R3、R4、R5構成開關電源電路的反饋電路，可將變壓器次級輸出電壓穩定在設計值，此防雷抗浪湧電路在實際使用中取得了較好的效果。

圖題：電路圖

基(ji)於(yu)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)和(he)陶(tao)瓷(ci)氣(qi)體(ti)放(fang)電(dian)管(guan)的(de)單(dan)項(xiang)並(bing)聯(lian)式(shi)防(fang)雷(lei)電(dian)路(lu)在(zai)近(jin)年(nian)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)控(kong)製(zhi)儀(yi)表(biao)開(kai)發(fa)中(zhong)逐(zhu)漸(jian)被(bei)廣(guang)大(da)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)所(suo)青(qing)睞(lai)
，本(ben)文(wen)所(suo)設(she)計(ji)的(de)電(dian)路(lu)就(jiu)其(qi)嚴(yan)謹(jin)性(xing)，完(wan)全(quan)符(fu)合(he)國(guo)標(biao)GB／T 17626．5的試驗標準。在實際使用中可以空出PCB板的空間來為開發者提供隨心所欲的設計舞台。