浪涌的防護(hù)原理

一般采用“多級(jí)防護(hù)、逐級(jí)削減” 的模式進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的浪涌防護(hù)，如下圖所示：

第一級(jí)保護(hù)：

一般為最容易引入雷電的端口，如建筑物進(jìn)線口、 AC電源輸入端口等，一般根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合選取不同類型大通流保護(hù)器件。

電源端口的第一級(jí)防護(hù)一般選用鉗位型大通流保護(hù)器件。信號(hào)端口的第一級(jí)防護(hù)一般采用氣體放電管，如GDT、 SPG、 TSS、信號(hào) 類防雷模塊(SPD)等。

第二級(jí)保護(hù)：

一般選用反應(yīng)速度快鉗位電壓低的TVS、 ESD等。

退耦元件：

由于第一級(jí)防護(hù)器件與第二級(jí)防護(hù)器件采用的過(guò)電壓保護(hù)器件種類不同，擊穿電壓大小不同，響應(yīng)時(shí)間不同，所以要在兩級(jí)過(guò)電壓保護(hù)器件之間加退耦元件才能保證兩級(jí)過(guò)電壓保護(hù)器件協(xié)同工作。退耦元件要求有一定的阻抗才能起到退耦的作用。

遵循原則：多級(jí)防護(hù)，并聯(lián)關(guān)系；逐級(jí)削減，前多后少；

實(shí)際電源系統(tǒng)工程中：

性能對(duì)比：

MOV、GDT和SPG具有較大的通流量，SPG最大達(dá)3kA，MOV可達(dá)80kA，GDT可達(dá)100kA，一般用于一級(jí)防護(hù)。

TSS、 TVS和ESD為硅基材料器件，半導(dǎo)體工藝制成，具有較精準(zhǔn)的擊穿電壓，快速響應(yīng)速度等優(yōu)點(diǎn)，一般用于二級(jí)防護(hù)電路。

Hyper-fix為超大功率TVS，具有MOV和TVS的優(yōu)點(diǎn)，如精準(zhǔn)的擊穿電壓，超大浪涌沖擊電流，快速響應(yīng)速度等，可替代MOV應(yīng)用于AC電源輸入端作為一級(jí)防護(hù)。

常用器件的性能介紹：

MOV

優(yōu)點(diǎn)：鉗位型：動(dòng)作后不會(huì)短路電網(wǎng)； •通流量大：可吸收較多能量；

缺點(diǎn)：

反應(yīng)慢：鉗位滯后，殘壓大于標(biāo)稱電壓；

精度一般：±10%，向下>Vin_max， 向上影響殘壓；

電容較大：幾百pF~幾千pF，漏電流大，易發(fā)熱起火，影響壽命或安規(guī)；

GDT

優(yōu)點(diǎn)：通流量大：可吸收較多能量； •電容特小：小于1.5pF，可與MOV串聯(lián)，解決MOV的漏電流問(wèn)題；

缺點(diǎn)：

開(kāi)關(guān)型------動(dòng)作后電壓很低，且不能自動(dòng)滅弧，易造成電網(wǎng)短路而爆炸；

反應(yīng)最慢：因需要累積能量擊穿氣體，延時(shí)較大，殘壓較高；

精度最差：±20%，向下>Vin_max，向上影響殘壓；

TVS/TSS/ESD：

精準(zhǔn)，快速，但是通流量偏小，一般用于二級(jí)防護(hù)電路；

器件特性和防雷電路設(shè)計(jì)息息相關(guān)，下章節(jié)為大家分享常用的防雷電路。