电路设计中的浪涌保护

一、令硬件工程师们头痛的-电路中的浪涌

浪涌可能会对电子设备和电路造成以下危害：

1. 损坏电子元件：浪涌过电压可能超过电子元件的额定电压，导致元件击穿、烧毁或损坏。

2. 缩短设备寿命：反复的浪涌可能导致设备的老化加速，缩短其使用寿命。

3. 数据丢失和系统故障：浪涌可能干扰或损坏电路中的数据传输，导致数据丢失或系统故障。

4. 影响设备性能：浪涌可能引起设备的误操作、复位或不稳定运行，影响其性能和可靠性。

5. 安全风险：在某些情况下，浪涌可能对人员造成电击危险。

为了保护电子设备免受浪涌的危害，可以采取以下保护措施

二、电路设计中如何添加浪涌保护器件

上海雷卯推荐以下是一些常见的方法来添加适当的浪涌保护电路：

1. 使用 TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管：TVS 二极管是专门用于保护电路免受浪涌电压影响的元件。它们具有快速响应时间和低击穿电压，能够将过电压分流到地，从而保护电路中的其他元件。在电源输入端、信号线等易受浪涌影响的位置上，可以连接 TVS 二极管。

2.采用陶瓷气体放电管：陶瓷气体放电管是一种利用气体放电原理来保护电路的元件。当电压超过设定的阈值时，气体放电管会放电，将过电压分流到地。气体放电管通常用于交直流流电源输入的保护。

3. 使用压敏电阻：压敏电阻是一种非线性电阻元件，其电阻值随着电压的增加而急剧降低。当浪涌电压超过压敏电阻的阈值时，它会导通，将过电压分流到地，从而保护电路。压敏电阻常用于交流直流电源输入的保护。

4. 添加限流电阻和电感：在电路中添加限流电阻和电感可以限制浪涌电流的上升速度，从而减轻对电路的影响。限流电阻可以限制电流，而电感可以抑制电流的突变。

5.使用滤波器：滤波器可以用于抑制高频噪声和浪涌。在电源输入端或信号线中添加滤波器，可以减少浪涌的影响，并提供对电路的保护。

需要根据具体的电路特点和应用环境选择适合的浪涌保护电路元件和方法。在设计过程中，还应考虑浪涌保护电路的布局、接地和布线等因素，以确保其有效性和可靠性。

三、推荐具体浪涌保护电路设计案例

上海雷卯推荐以下是一些具体的浪涌保护电路设计案例，供参考：

1. TVS（Transient Voltage Suppressor）二极管保护电路：TVS 二极管常用于电源和信号线的保护。以下是一个简单的 TVS 二极管保护电路示例：

5V直流电源浪涌保护

千兆网口浪涌保护

- 在电源输入端或信号线连接 TVS 二极管，将其正极连接到信号线或电源线，负极接地。

- TVS 二极管将过电压能量分流到地，保护电路免受浪涌的影响。

2. 陶瓷气体放电管保护电路：气体放电管是一种气体放电式的过压保护元件，常用于交直流流电源的保护。以下是一个简单的气体放电管保护电路示例：

AC220V 开关电源浪涌保护电路

DC48V 电池/基站电源浪涌保护电路

- 在交流电源输入端连接气体放电管，将其两端分别连接到电源线和地线。

- 当电压超过气体放电管的击穿电压时，气体放电管会放电，将过电压能量分流到地，保护电路。

3. 压敏电阻保护电路：常用于交直流电源的保护。以下是一个简单的压敏电阻保护电路示例：

- 在直流电源输入端连接压敏电阻，将其两端分别连接到电源线和地线。

- 当电压超过压敏电阻的阈值时，压敏电阻的电阻值会急剧降低，将过电压能量分流到地，保护电路。参看上图

这些只是一些常见的浪涌保护电路设计案例，具体的设计应根据实际应用需求和电路特点进行选择和调整。同时，遵循相关的设计标准和规范，进行充分的测试和验证，以确保浪涌保护电路能够有效地保护电路免受浪涌的影响。如果你对具体的电路设计有更多的需求，可以向电磁兼容专业应用上海雷卯EMC小哥咨询。

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审核编辑 黄宇