浪涌保护电路

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

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

浪涌保护器原理分析

随着相关设备对防雷要求的日益严格,安装浪涌保护器浪涌保护器

(Surge Protection Device, SPD)抑制线路上的浪涌和瞬时过电压、泄放线路上的过电流成为现代防雷技术的重要环节之一。

随着电子技术的高速发展,个人PC机、大中型计算机及相关信息设备的大量应用,使建筑物防雷击电磁脉冲(过电压)愈来愈受到大家的重视,由此,越来越多的过电压保护产品投入市场,浪涌保护器SPD(Surge Protective Device)也逐渐为人们所熟悉。

1 雷电的特性

防雷包括外部防雷和内部防雷。外部防雷以避雷针(带、网、线)、引下线、接地装置为主,其主要的功能是为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,将可能击中建筑物的雷电通过避雷针(带、网、线)、引下线等泄放入大地。内部防雷包括防雷电感电感 应、线路浪涌、地电位反击、雷电波入侵以及电磁与静电感应的措施。其基本方法是采用等电位联结,包括直接连接和通过SPD间接连接,使金属体、设备线路与大地形成一个有条件的等电位体,将因雷击和其他浪涌引起的内部设施分流和感应的雷电流或浪涌电流泄放入大地,从而保护建筑物内人员和设备的安全。

能产生电感作用的元

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

直流电路的过流保护设计方法

电子保护电路具有高速断流、恢复容易的特点，可应用于任何直流电路中作过流保护装置。而采用普通熔丝的保护电路，其过电流反应是较迟钝的，因而不能作为灵敏的保护装置。

原理：电子保护电路如附图所示。当微动开关Ｋ接通时，单向晶闸管ＳＣＲ导通，直流电路也导通。当用电量增大到超过规定的允许值时，检测电阻Ｒ１上的电压大于０．７Ｖ时，晶体管ＢＧ导通，此时晶体管集电极Ｃ和基极ｂ间的电压下降到低于３ＣＴ的维持电压，３ＣＴ关断，切断供电电路。

元件选择：当电路两端电压≤１００Ｖ时，ＢＧ用３ＤＤ１５Ｃ，单向晶闸管ＳＣＲ可用６Ａ／４００Ｖ。Ｒ１的阻值是根据电源所允许的电流确定的，即Ｒ１＝０．７／Ｉ（Ｉ为电源允许电流）。若电路的耗电是５Ｗ，Ｒ２阻值为０．３５Ω的线绕电阻，允许通过的电流为２Ａ。

集成运算放大器输出过流保护电路原理

图1所示为集成运算放大器输出过流保护电路，在因某种原因(如输出短路等)使集成运放输出过流时，保护电路即成恒流源，使集成运放不至因输山过流而损坏。

图中，场效应管3DJ7按在集成运放输出端，并采用近似恒流源的接法。当电路工作正常时，场效应管呈现低阻抗，基本不影响电路的输出电压范围。当电路输出端短路时，场效

§2.3 保护电路一 过流保护电路

1 过流保护电路的功能和组成* 功能

发生过流时，立即某种方式消除过流，保护电路器 件不会损坏。* 产生过流的原因

①负载过载或输出短路 ②整流器件失效 ③开关管失效 ④干扰等因素造成的误导通

* 简单的保护方法 利用熔断器，但动作慢，不足以实现快速保护，一 般使用由电子元器件构成的保护电路。 * 组成电流信号检测电路 过流信号处理电路

封锁开关脉冲电路

2 过流保护电路的设计(1)电流传感器检测过流保护电路* 电流信号检测电路D R

RS CS C

US

①脉冲电流前沿尖峰是由次 级整流二极管的反向恢复造成的 变压器次级暂时短路引起的。 ②脉冲电流后沿尖峰是开关 管关断时的初级漏感和引线电感 造成的。 ③加两级滤波后脉冲电流的 前后沿尖峰明显减小。 * 过流信号处理电路

①过流一般都是不正常现 象，或者是故障，所以过流保护 应该是不可以自恢复的。US

R1 R3 U1REF

②实现方式，反馈自锁。

U

R2

③可自锁的处理电路 * 封锁开关脉冲电路US R1

D1

R4

R3 U1REF

把过流信号处理电路的输 出加到集成PWM控制器的保护信 号输入端即可。

U

R2

(2)功率开关管过流状态的自动识别* 根据：GTR、GTO、IGBT等

连接电路保护的设计

电子行业对更小型、更可靠电路保护器件的不懈追求，持续推动着产品的小型化发展趋势。电路保护器件制造商必须为OEM客户提供越来越小的保护器件，但是很明显，它们所要达到的目标不仅仅是缩小尺寸。真正的挑战在于：缩小元器件尺寸不能以牺牲电气特性为代价。先进的材料研究和技术一直是开发新器件的关键所在，新器件不仅要达到现有的性能水平，而且要使用更小型、更可靠、更方便的封装。

在设计方面，另一个重要的挑战是需要协同电路保护。由于人们常常把过流保护和过压保护看成是设计过程中两个互不相关的部分，因此最终的保护策略常常会选用成本偏高的多构件解决方案，而且会忽视不同保护器件之间的协同作用。协调使用这些器件，或者把过流和过压保护功能整合在单一器件上，能够有效减少元件数量，如果使用得当，还可以从更多方面改善性能，并提高系统可靠性。 下面举三个例子，说明泰科电子在电路保护材料和技术方面的创新如何帮助设计工程师节省宝贵的电路板空间，并满足不断发展的安全和性能标准要求。

利用2Pro器件保护电话和VoIP设备

新的2Pro器件集成了过流和过压保护技术，可以用于保护电话通讯设备，防止损坏。该器件占位面积

浪涌保护器（SPD）上端的断路器或熔断器的选择

2012-02-16 08:21:42| 分类： 电气 | 标签： |字号大中小 订阅

浪涌保护器后备保护元件可采用熔断器和小型断路器或塑壳断路器，与SPD配合后，应可保护在额定电涌电流作用时，后备保护元件不动作，保证电涌电流的正常泄放，同时其作用在支路上的残压Ur低于用电设

备的保护水平Up。以保证系统及用电设备安全。具体的选用可参见下表： 放电（冲出）电流 熔断器额定电流A 断路器额定电流A 备 注

5kA（8/10） 32 gG 6 C型 15kA（8/10） 40 gG 10 C型 20kA（8/10） 50 gG 16 C型 30kA（8/10）