【導(dǎo)讀】據(jù)某些權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道，一年之中發(fā)生的浪涌電壓超過(guò)應(yīng)用電壓一倍以上的次數(shù)就高達(dá)800余次，電壓超1000V以上的就有300余次，這是一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)據(jù)，平均每天就有兩次，所以浪涌防護(hù)電路是必不可少的。
一、浪涌電壓來(lái)源
1、雷擊引起的浪涌，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，通訊電路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)，形成浪涌電壓或電流；
2、系統(tǒng)應(yīng)用中負(fù)載的切換及短路故障也會(huì)引起浪涌；
3、其他設(shè)備頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)引起的高頻浪涌電壓。
據(jù)某些權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道，一年之中發(fā)生的浪涌電壓超過(guò)應(yīng)用電壓一倍以上的次數(shù)就高達(dá)800余次，電壓超1000V以上的就有300余次，這是一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)據(jù)，平均每天就有兩次，所以浪涌防護(hù)電路是必不可少的。
圖1
二、電源為何需要浪涌防護(hù)電路
電源模塊是系統(tǒng)與外部接觸、接口的，外部傳來(lái)的浪涌都經(jīng)過(guò)電源模塊，所以需要浪涌防護(hù)電路。
由于電源模塊體積小，集成度高，內(nèi)部的控制芯片和晶體管等器件最大耐壓和最大電流都比較極限，一個(gè)浪涌電壓過(guò)來(lái)可能就使模塊損壞失效，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，即使沒(méi)有立馬損壞，器件受到應(yīng)力沖擊，也會(huì)影響壽命和可靠性，所以為了保證電源模塊持續(xù)可靠的應(yīng)用，一般都需要加上浪涌防護(hù)電路。電源模塊受限于體積小，很多模塊內(nèi)部不能加上防浪涌電路，所以需要在模塊的外部加上防浪涌電路。
三、浪涌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
電源模塊的浪涌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是參照IEC61000-4-5。該標(biāo)準(zhǔn)適用于電氣和電子設(shè)備在規(guī)定的工作狀態(tài)下工作時(shí)，對(duì)由開(kāi)關(guān)或雷電作用所產(chǎn)生的有一定危害電平的浪涌電壓的反應(yīng)。該標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)絕緣物耐高壓的能力進(jìn)行試驗(yàn)，也不考慮直擊雷。
該標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)等級(jí)分類如下：
表1 試驗(yàn)等級(jí)
四、浪涌防護(hù)電路
由于電源模塊體積小，在EMC要求比較高的場(chǎng)合，需要增加額外的浪涌防護(hù)電路，以提升系統(tǒng)EMC性能，提高產(chǎn)品的可靠性。如圖2所示，為提高輸入級(jí)的浪涌防護(hù)能力，在外圍增加了壓敏電阻和TVS管。但圖中的電路（a）、（b）原目的是想實(shí)現(xiàn)兩級(jí)防護(hù)，但可能適得其反。如果（a）中MOV2的壓敏電壓和通流能力比MOV1低，在強(qiáng)干擾場(chǎng)合，MOV2可能無(wú)法承受浪涌沖擊而提前損壞，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。同樣的，電路（b），由于TVS響應(yīng)速度比MOV快，往往是MOV未起作用，而TVS過(guò)早損壞。所以正確的接法一般是如圖（c）、（d）所示，在兩個(gè)MOV或是MOV和TVS之間接一個(gè)電感。
圖2 兩級(jí)浪涌防護(hù)
如圖3所示，可以在MOV和TVS之間加一個(gè)電阻，可以防止TVS先導(dǎo)通到損壞，而MOV還沒(méi)來(lái)得及動(dòng)作；在選取R的時(shí)候要考慮R的功耗，以免R先損壞；同時(shí)可以并聯(lián)電容，吸收能量，提高抗浪涌能力；MOV和TVS的選型很關(guān)鍵，選擇適當(dāng)?shù)淖畲笤试S電壓和最大通流量很重要，這個(gè)就要參照電源模塊的輸入電壓以及浪涌試驗(yàn)等級(jí)，如果電壓選擇小了后端供電不正常，選擇大了起不到保護(hù)作用，通流量選小了器件容易損壞。
圖3 浪涌防護(hù)
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