实例分析防雷电路

防雷保护电路在工业电路板上是十分常见的应用电路，今天就让我们一探究竟。
　　广州致远电子有限公司的环境动力监控系统中，对所有的端口都进行了防雷保护设计，其中包括220V交流电源防雷设计、以太网防雷保护、DI输入端口防雷保护、AI输入端口防雷保护、RS232/RS485防雷保护，下面将对这些防雷保护电路一一进行分析。
　　1.1.1220V交流电源防雷保护
　　环境动力监控系统中电源采用220V交流电源供电，前端所使用的防雷保护电路详见图1
　　
　　图1 220V交流电源防雷保护电路
　　由于采用了复合对称电路与共模、差模全保护，因此L、N可以随便接，安全。即便压敏电阻短路失效后与电路脱离，一般也不会引起火灾。根据实际的使用经验U2最容易遭受雷击损坏，由于压敏电阻本身的老化或承受暂时过电压的多次冲击，压敏电阻的漏电流迅速增加发热导致短路失效。压敏的短路失效将造成整个供电线路的短路故障，并引起着火、爆炸等威胁到人身和财产安全的严重事故。本电路由于采用了金属氧化锌压敏电阻U2，因此能有效地避免传统的氧化锌压敏电阻因短路失效可能带来的火灾等安全隐患。与此同时，如果因为雷击损坏时，其隔离的熔断保险丝将同时熔断，主机CPU可以在LS_Check端检测到相应的信号，从而起到雷击损坏报警功能。
　　表1 压敏电阻值选择一览表
　　
　　压敏电阻的压敏电压值可参考表1选取，压敏电压值可以适当选高一点，这样更安全、耐用，故障率低，但残压略高。然后根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联，注意应挑选压敏电压值相近的并联，每个压敏电阻都要单独串联温度保险管，以延长使用寿命和确保安全。
　　陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为470V～600V。当要求的通流容量≤3KA时，可以用玻璃放电管代替。
　　压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。