雷击浪涌防护电路

随着科学技术的不断进步，人类对雷电防护的意识也在不断加深，在雷电防护方面，人类已经开始从上个世纪的建筑防雷时代，开始走进产品防雷和信息防雷的时代。人类社会从“建筑防雷”发展到“产品防雷”和“信息防雷”，这是科技进步的必然结果。另外，随着科学技术的不断进步，EMC 标准技术也在不断提高，产品防雷技术与EMC 技术密切相关。本学习内容将从电磁场设计方面，对雷电的产生和防护以及EMC技术进行比较详细的分析，并列举很多案例加以说明。帮助有关单位和工程师们尽快掌握相关技术，提高相关专业人员的技术素质和水平，为国内科研技术人员提供一次系统学习此类可靠性设计技术的机会，特别组织了国内理论基础扎实、实践经验丰富的知名专家教授担任讲师。

课程收益：通过本课程的学习，学员能够了解---

通过本课程，可以快速积累设计经验、在设计阶段避免可靠性隐患问题。从事电子技术产品设计的工程师，不断提高“产品防雷”的意识与设计，以及EMC 设计技术也大幅度提高。

课程提纲：课程大纲以根据学员要求，上课时会有所调整，具体以报到时的讲义为准。 第一章 介绍雷电的产生 1 什么是电，电是什么？ 2 地球表面的电场 3 电场感应

4 电场感应产生位移电流 5 实验证明

A leading TVS Supplier

MAX Bright C & C Company

中明科技有限公司

(Wholly owned by Chinamax Technologies Limited)

“手机”电路的浪涌防护和TVS应用的电路实例

一.手机电路简介

现代数字移动电话的智能化越来越高,而其体积.重量则不断降低,使本已很复杂的”手机”设计又造成巨大压力,做为TVS的供应商我们应给予技术支持把最新.体积最小的.功能齐全的TVS组合芯片介绍给广大用户---这就是我们香港中明科技有限公司的服务宗旨。

数字移动电话的电路基本由射频/数字信号处理/终端接口/电源管理等部分组成,其中:

*射频电路包括:接收器.发送器.频率合成器和功放。 *数字信号处理包括:数字信息处理和信号控制器。

*终端接口包括:液晶显示/背光电路;键盘/键盘背光电路;SIM卡的CPU读卡电路;耳机/麦克风/振铃电路;数据接口;数字接口等。

*电源管理电路包括:用低压差线性稳压器{LDO}分别为功放/RF和模拟电路/DSP及其它数字电路/LCD供电等。

二.”手机”电路中需要进行”浪涌冲击”防护的部位有： 1. SIM卡的CPU读卡电路; 2. 键盘电路;

电子通讯设备的雷击浪涌保护设计

范大祥

1 问题的提出

雷电会给电子通讯设备及其相关的建筑物、输电线、信号电缆、操作人员造成危害，导致设备故障、通讯中断甚至设备烧毁，酿成严重事故,使国家和人民的生命财产遭受重大损失。这样的事例屡见不鲜。我们公司的产品在运行现场遭受雷击的事件也时有发生，损失惨重，造成的后果无法估量，令人痛心。

笔者对公司多种产品进行过考察，发现雷击浪涌保护设计不够完善，有的产品没有采取雷击浪涌保护措施，如多种设备的E1接口；有的产品保护措施不当，如保护电路拓扑结构错误，安装位置错误；有的保护器件参数选择不合理，不分析电路环境而盲目照搬。这些就是导致产品的雷击浪涌抗扰性不高，遭受雷击后损失严重的根本原因。

为确保公司产品的安全运行，减少雷击浪涌造成的损失，必须对电子通讯设备进行雷击浪涌保护设计。

2 雷电的产生、效应和试验波形 2.1 雷电的产生

雷电是放电路径长度为数千米的瞬时大电流放电。雷雨云中空气的流动和翻滚产生强烈的静电荷区，当电荷及相应的电场强度大到足以使空气击穿时，就产生了雷电。雷电可以发生在云内、云间、云地间或云与周围空气之间。人们最关心的是云对地雷电（包括直击雷和感应雷）。

据统计，云对地雷电的一次闪击，平

基礎電路設計(七) EMC對策與雷擊防護

高弘毅

內容標題導覽：｜IC與LSI高速化與封裝時的噪訊對策｜電路基板封裝時的電氣性｜導體的電感｜電感最低化設計｜Ground｜ ｜EMC的對策重點｜ Filter｜介面的shield對策｜屏蔽技巧｜Twist pair電線與同軸cable｜ 電源供給線產生的放射｜

前言

由於IC與LSI高速化與高度積體化，使得IC與LSI本身就成是巨大的噪訊發生源，此外基於低耗電量的要求，即使IC與LSI低耗電化或是低噪訊化，從機器整體的角度觀之，機器對外部的噪訊反而變得極端敏感，因此有必要開發可抑制EMC等電磁干擾的技術。

噪訊對策可分為兩種方式，一種是直接抑制噪訊，另一種方式是避免外部噪訊造成電磁性結合引發電路誤動作，前者必需採取EMI對策，後者則需採取EMS對策。在電磁噪訊充斥的環境下設計電子電路，除了成本trade off考量之外，概括性的對策手段摸索與理論的結合成為重要的手法，因此接著要深入探討EMI與EMS的防護與對策。

IC與LSI高速化與封裝時的噪訊對策

設計電子電路時選用適合電路動作速度的邏輯IC非常重要，如果IC動作速度超過設計上的要求時，系統與機器的頻寬會大幅增加(圖1)，抑制機器產生的

基礎電路設計(七) EMC對策與雷擊防護

高弘毅

內容標題導覽：｜IC與LSI高速化與封裝時的噪訊對策｜電路基板封裝時的電氣性｜導體的電感｜電感最低化設計｜Ground｜ ｜EMC的對策重點｜ Filter｜介面的shield對策｜屏蔽技巧｜Twist pair電線與同軸cable｜ 電源供給線產生的放射｜

前言

由於IC與LSI高速化與高度積體化，使得IC與LSI本身就成是巨大的噪訊發生源，此外基於低耗電量的要求，即使IC與LSI低耗電化或是低噪訊化，從機器整體的角度觀之，機器對外部的噪訊反而變得極端敏感，因此有必要開發可抑制EMC等電磁干擾的技術。

噪訊對策可分為兩種方式，一種是直接抑制噪訊，另一種方式是避免外部噪訊造成電磁性結合引發電路誤動作，前者必需採取EMI對策，後者則需採取EMS對策。在電磁噪訊充斥的環境下設計電子電路，除了成本trade off考量之外，概括性的對策手段摸索與理論的結合成為重要的手法，因此接著要深入探討EMI與EMS的防護與對策。

IC與LSI高速化與封裝時的噪訊對策

設計電子電路時選用適合電路動作速度的邏輯IC非常重要，如果IC動作速度超過設計上的要求時，系統與機器的頻寬會大幅增加(圖1)，抑制機器產生的

各种端口的浪涌、ESD保护方案

保证级间距离(10~15m)，或在级间采用电感耦合。 也可选择带ESD防护的芯片进行保护。

除USB数据线外，均考虑了220V电力线搭碰的防护。

1．220V AC.

ROV: ROV10-511K

GDT: GTCA28-601L-P05

PolySwitch: LVR125

2．220V DC. 110V DC 48V DC ROV: ROV10-301K ROV10-151K ROV14H560K GDT: GTCA26-351M-P05 GTCA26-231M-P05 GTCA26-101M-P02 PolySwitch: LVR125 LVRL200 3A fuse

各种端口的浪涌、ESD保护方案

3．RS232 (9线制)

GDT: GTCA28-601L-P05 ROV: ROV10-180M PESD: PESD0603-140 TVS: 18V (P6KE18CA)

PolySwitch: TR2

雷击事故应急预案

1 目的

为避免或减少雷击事故给现场施工人员造成的伤害和施工设备的损失，结合实际施工情况，特制定本应急预案。

2 组织机构

为了更好的防治雷击自然灾害，当发生雷击自然灾害时，能够最大限度地减少人员伤亡和财产的损失，特成立防雷击事故应急救援领导小组：

组长：

副组长:

成员：

领导小组下设现场控制小组、救援小组、后勤小组、调查小组、善后小组。

3 应急管理职责

1 领导小组组长职责

1）全面负责雷击应急救援预案的审批；

2）组建应急救援队伍；

3）领导督促小组成员做好雷击事故的预防措施和应急求援的各项准备工作；

4）发布和解除应急救援命令、信号；

5）组织指挥求援队伍实施救援行动；

6）向上级汇报和向友邻单位通报事故情况，必要时向有关单位发出求援请求；组织事故调查，总结应急求援经验教训。

2 领导小组副组长职责

1）协助组长负责应急求援的具体指挥工作。

2）负责危险源的确定及潜在危险性的评估，发生重大事故时，协助组长做好事故报警、情况通报及事故处置工作。

3 现场控制小组

1）负责治安保卫疏散工作；

2）必要时代表领导小组对外发布有关信息。

4 救援小组

1）为不脱产的专业救援队伍，平时针对危险目标，配备装备器材，并对信号做出规定。

报警方法、联络号码和信号使用规定要置

输配电系统浪涌保护

自1994年国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》颁布后，结合2004年国标GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的相关规定，对于低压输配电系统的防雷防浪涌保护，需结合技术先进、安全可靠、经济合理的原则来进行设计和施工。根据国标的具体条文规定，主要讨论以下几个方面：

一、 雷电风险评估

二、 防雷设计选型要点

三、 防雷安装工艺要求

一、雷电风险评估

1、雷电的危害

雷电的危害是多种多样的，除了第一反应想到的遭受雷击后带来的建筑物受损、人员伤亡外，更有以下方面的危害：

1）、设备损坏。雷电波侵入相连接的设备，造成设备烧毁、损坏等；

2）、设备老化。雷电波的入侵有时可能不会直接一下子就把设备打坏，而是一次一次的冲击设备的承受能力，使之老化加速；

3）、系统损坏。有时候加装SPD的目的不是局限于

保护某个设备，而是重在整个应用系统。如证券机房的防雷装置，并不是为了保护一台主机，更重要的是要保证系统的稳定运行！

2、雷电危害的途径

1）、直击雷

建筑物或设备直接遭受雷击。相关资料表明，雷击放电电量大约为25—100C，据此计算，强大的雷电流转换为热能，雷击点的热量大约500—2000焦耳，足以融化50—200mm3的钢材。在雷电

防雷应急预案

预防雷击事故处理应急预案

雷击是突发性事件，本着预防为主，宣传教育为辅，防患于未然的原则，为做好抗雷救灾工作，最大限度地减轻雷击造成的损失，特制定公司预防雷击应急预案。

一、组织领导及职责 （一）公司成立防雷领导小组 组 长： 手机： 副组长： 手机：

组 员： 手机： （二）领导小组职责

1、全面负责公司雷击应急工作，开展自救互救、疏散知识的宣传教育，提高单位应急意识和抵御雷击灾害的能力；

2、对本公司雷击防灾应急预案组织演练；

3、一旦发生雷击，全面负责本单位雷击应急工作，指挥各专业组按预案确定的职责投入抗雷救灾。

（三）成立应急专业工作组 1、应急疏散组： 2、医疗救护组： 3、后勤保障组： 4、宣传组： 5、综合协调组： 二、防雷装置

积极配合气象局，按规定对公司及项目部新建、改建、扩建工程

1

防雷应急预案

安装防雷装置，并进行定期检测，及时维护。

三、防雷应急处置

（一）公司及项目部上空暴雨、闪电、雷鸣即将发生生时 1、应当切断公司及项目部内包括办公室等场所的一切电源； 2、施工员应当迅速通知、召集正在室外工作的工作人员安全地回到室内；

（二）雷电正

防雷应急预案

预防雷击事故处理应急预案

雷击是突发性事件，本着预防为主，宣传教育为辅，防患于未然的原则，为做好抗雷救灾工作，最大限度地减轻雷击造成的损失，特制定公司预防雷击应急预案。

一、组织领导及职责 （一）公司成立防雷领导小组 组 长： 手机： 副组长： 手机：

组 员： 手机： （二）领导小组职责

1、全面负责公司雷击应急工作，开展自救互救、疏散知识的宣传教育，提高单位应急意识和抵御雷击灾害的能力；

2、对本公司雷击防灾应急预案组织演练；

3、一旦发生雷击，全面负责本单位雷击应急工作，指挥各专业组按预案确定的职责投入抗雷救灾。

（三）成立应急专业工作组 1、应急疏散组： 2、医疗救护组： 3、后勤保障组： 4、宣传组： 5、综合协调组： 二、防雷装置

积极配合气象局，按规定对公司及项目部新建、改建、扩建工程

1

防雷应急预案

安装防雷装置，并进行定期检测，及时维护。

三、防雷应急处置

（一）公司及项目部上空暴雨、闪电、雷鸣即将发生生时 1、应当切断公司及项目部内包括办公室等场所的一切电源； 2、施工员应当迅速通知、召集正在室外工作的工作人员安全地回到室内；

（二）雷电正