【導讀】對于一些特定環(huán)境和用途的電子設備, 其供電電源中經常會有電壓浪涌(本文所指浪涌均為過壓浪涌)，下面通過具體實際案例向讀者講解一下如何設計防止過壓浪涌的電源。
通訊設備過壓涌浪主要有以下幾種形式，具體參數如下：
表一：具體參數
為防止這些過壓涌浪對后端用電設備的影響，在電源設計過程中必須對電源進行涌浪測試。
相關浪涌測試要求為：用電設備應經受五次過壓浪涌，兩次過壓浪涌之間的時間間隔為1 min。
過壓浪涌檢測方法：首先用電設備在正常穩(wěn)態(tài)電壓下供電, 然后使用電設備輸入電壓增加到浪涌電壓，最后輸入電壓恢復到正常穩(wěn)態(tài)電壓。過壓浪涌后，電源及后端設備不應發(fā)生任何故障。
實際案例
某通信公司采用ACBEL出品的SV48-28-450B電源模塊制作的-48V直流轉換電源在做2KV浪涌測試時，輸入前端電路起火，直接損壞后端的MOSFET。
經過分析，該直流轉換電源由于前端防涌浪電路在2KV高電壓沖擊下，產生大電流沖擊，導致電路板起火并損毀后端MOSFET，最直接的原因應是電源前端設計的防涌浪電路失效。
電路設計
為了保護用此電源的通訊設備，防止受浪涌電壓沖擊而損壞，所以對防涌浪電路進行了設計。具體電路圖如下：
圖題：電路圖
本電路采用兩級防雷電路來進行防雷及浪涌處理，是一種較高等級的直流防雷及浪涌處理電路?，F在通信客戶輸入端需要滿足IEC61000規(guī)定的輸入對大地要滿足2KV，4KV浪涌電壓，雷擊電流5KA，10KA的要求。
此電路的工作原理如下：當感應雷擊或浪涌電壓產生時，由于L1會阻擋電壓的突變，讓前級電路先動作，前級四個MOV(MOV1--4)管，兩個放電管(FDG1，2)來泄放大電流，隨后，小部分的能量通過后級的L1電感，兩個MOV管(MOV5，6)來泄放較小的電流，同時進一步鉗位輸入端的浪涌電壓，以防止損壞后面的器件和電源模塊。器件的結電容會影響他們的動作時間，三種器件中，TVS的響應動作時間最快，FDG的次之，MOV的最慢。由于MOV的損壞多數是呈短路狀態(tài)，為了防止短路時起火，所以要串聯(lián)保險管，保險管要選擇防爆慢熔型，且要滿足8/20微秒電流波形的沖擊。差模電感L1還可以和后級電容組成EMC差模濾波，對1MHZ以下的干擾有較好的抑制作用，注意此電感一定要是空心線圈，這樣通過大電流時不會飽和，太大時其體積也大，L2，L3是兩個共模電感，Q1是防反接MOSFET，Q2和R9是防開機時的瞬態(tài)沖擊電流。此電路在模塊前端不僅具有防浪涌功能，而且兼具干擾抑制和防反接功能。
更改設計電路后測試效果
通過現場分析，采用我們提供的此電路后，多次實際測試，成功抑制2KV浪涌，保護了后端的器件。
