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EDA365电子论坛|这5种浪涌防护方法必须掌握！，电子产品的设计中( 二 )


普通低压电器设备（机床、电梯、照明、空调等）的工频耐压值一般为交流1500V ， 而瞬间耐压峰值可达2500V以上 ， 所以470V的电压是十分安全的 。
但大规模集成电路组成的现代电子设备的工作电压一般为±5V～±15V之间 ， 最高耐压值一般不超过50V ， 所以叠加在市电上的小于470V的高频尖峰电压就会直接送入负载 ， 通过空间耦合电容 ， 变压器层间、极间电容不成比例地传到开关电源或集成电路芯片上 ， 能造成故障 。
尽管高频开关电源和电子设备都有相应的防尖峰干扰措施 ， 但受成本和体积限制 ， 再加上感应雷击等尖峰干扰的强度、频谱变化很大 ， 所以防护效果不理想 。
这还是在压敏限幅元件比较理想的情况下得出的效果 ， 实际上由于压敏元件残压和引线电感的影响 ， 在较强感应雷击下 ， 可能会导致实际限幅电压峰值升到800V～1000V以上 ， 而使后级电子设备遭受威胁 。
（4）加强对电子设备的防护效果 ， 在电源与负载间串入超隔离变压器（又称隔离法） ， 以隔绝高频尖峰干扰 ， 同时又可使次级等电位联接便于进行 。
隔离法主要采用带屏蔽层的隔离变压器 。 由于共模干扰是一种相对大地的干扰 ， 所以它主要通过变压器绕组间的耦合电容来传递 。
如果在初、次级之间插入屏蔽层 ， 并使之良好接地 ， 便能使干扰电压通过屏蔽层分路掉 ， 从而减小输出端的干扰电压 。
理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60dB左右 。 但隔离效果的好坏 ， 往往取决于屏蔽层的工艺 。
最好选用0.2mm厚的紫铜板材 ， 原边、副边各加一个屏蔽层 。 通常 ， 原边的屏蔽层通过一个电容器与副边的屏蔽层接到一起 ， 再接到副边的地上 。 也可以原边的屏蔽层接原边的地线 ， 副边的屏蔽层接到边的地线 。 并且接地引线的截面积也要大一些好 。 采用带屏蔽层的隔离变压器 ， 是个好方法 ， 只是体积较大 。
这种方法因变压器功能过于单一 ， 相对体积、重量大 ， 安装不甚方便 ， 对中、低频尖峰和浪涌防护效果不好 ， 因此市场有限 ， 生产厂家也不多 ， 所以非特殊场合一般都不用 。
（5）吸收法
吸收法主要采用吸波器件将浪涌尖峰干扰电压吸收掉 。 吸波器件都有共同的特点 ， 即在阈值电压以下呈现高阻抗 ， 而一旦超过阈值电压 ， 则阻抗便急剧下降 ， 因此对尖峰电压有一定的抑制作用 。
这类吸波器件主要有压敏电阻、气体放电管、TVS管、固体放电管等 。
不同的吸波器件对尖峰电压的抑制也有各自的局限性 。 如压敏电阻的电流吸收能力不够大 ， 气体放大电管的响应速度较慢 。
在电子产品的设计中 ， 浪涌的防护设计是一个比较重要的知识点 ， 很多攻城狮都在这里跌过跤 ， 所以提前做好排坑 ， 才能更高效、高质量的完成项目 。
文章来源于EDA365电子论坛


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