浪涌的防護原理

一般采用“多級防護、逐級削減” 的模式進行系統(tǒng)級的浪涌防護，如下圖所示：

第一級保護：

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

電源端口的第一級防護一般選用鉗位型大通流保護器件。信號端口的第一級防護一般采用氣體放電管，如GDT、 SPG、 TSS、信號 類防雷模塊(SPD)等。

第二級保護：

一般選用反應(yīng)速度快鉗位電壓低的TVS、 ESD等。

退耦元件：

由于第一級防護器件與第二級防護器件采用的過電壓保護器件種類不同，擊穿電壓大小不同，響應(yīng)時間不同，所以要在兩級過電壓保護器件之間加退耦元件才能保證兩級過電壓保護器件協(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：多級防護，并聯(lián)關(guān)系；逐級削減，前多后少；

實際電源系統(tǒng)工程中：

性能對比：

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

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

Hyper-fix為超大功率TVS，具有MOV和TVS的優(yōu)點，如精準的擊穿電壓，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防護。

常用器件的性能介紹：

MOV

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

缺點：

反應(yīng)慢：鉗位滯后，殘壓大于標稱電壓；

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：通流量大：可吸收較多能量； •電容特?。盒∮?.5pF，可與MOV串聯(lián)，解決MOV的漏電流問題；

缺點：

開關(guān)型------動作后電壓很低，且不能自動滅弧，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，快速，但是通流量偏小，一般用于二級防護電路；

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