我們知道，電源在剛開(kāi)通的那一瞬息會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)力脈沖，由于電路本身的非線(xiàn)性有可能高于電源本身的脈沖；或者由于電源或電路中其它部分會(huì)受到本身或外來(lái)尖脈沖干擾，而產(chǎn)生浪涌。由于浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖，如果不對(duì)其進(jìn)行防護(hù)，就會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害。

1、電源浪涌防護(hù)設(shè)計(jì)

這里推薦一種基于 TE 堆疊型 GDT PSR-28464 的室外或基站直流電源浪涌防護(hù)解決方案，如圖 1 所示。該方案中的第一級(jí)雷擊電流瀉放采用單獨(dú)的堆疊 GDT 替代傳統(tǒng)的 GDT 與 MOV 串聯(lián)，與第二級(jí)防護(hù) MOV 之間的耦合可以根據(jù)客戶(hù)的具體應(yīng)用采用電感或電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)。

此方案，可以在更小占板面積下，實(shí)現(xiàn)高達(dá) 20KA 的 8/20us 雷擊電流防護(hù)。圖 2 為基于 PSR-28464 的 48Vdc 電源的實(shí)際保護(hù)效果。

以上方案驗(yàn)證測(cè)試中第二級(jí)浪涌防護(hù)器件 MOV 的額定直流電壓為 100Vdc，其保護(hù)電壓的峰值低于 500V。當(dāng) GDT 擊穿導(dǎo)通后，MOV 由于其鉗位電壓遠(yuǎn)高于 GDT 的弧光電壓而失去鉗位能力，此時(shí)在電路輸出端可以看到保護(hù)電壓水平大概在 100V 左右，其電壓保護(hù)效果遠(yuǎn)優(yōu)于由 MOV 與 GDT 串聯(lián)方案下的Up值，后者的保護(hù)水平由 MOV 的電壓鉗位水平?jīng)Q定。而總所周知的是 MOV 的電壓鉗位能力與流過(guò) MOV 本身的電流大小有關(guān)，當(dāng)流過(guò) MOV 的電流變大時(shí)，鉗位電壓會(huì)變得很高，而 GDT 的弧光放電電壓則跟每個(gè)堆疊的 GDT 和堆疊的層數(shù)相關(guān)，該電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 MOV 的鉗位電壓，因此其保護(hù)的效果也由于后者。

2、優(yōu)勢(shì)分析

隨著客戶(hù)對(duì)于直流電源防護(hù)能力、防護(hù)方案的尺寸、以及性?xún)r(jià)比要求的提高，傳統(tǒng)的 GDT 加 MOV 的保護(hù)解決方案暴露出其占板面積大、多元器件并聯(lián)、成本高以及高保護(hù)殘壓等不足。而基于 TE 新型堆疊 GDT 的方案則因其具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）、緊湊的堆疊 GDT，長(zhǎng)度 B<12mm， 高度 H<9mm，實(shí)現(xiàn) 20KA 的 8/20us 防護(hù)能力

（2）、直接應(yīng)用于直流電源，無(wú)續(xù)流問(wèn)題，無(wú)需 MOV 串聯(lián)

（3）、高絕緣電阻，低電容

（4）、與多個(gè) MOV 并聯(lián)解決方案相比，相同的保護(hù)能力，其高度降低 50%， PCB 占板面積節(jié)省超過(guò) 70%

（5）、不存在不同并聯(lián)支路間不平衡電流的問(wèn)題

由于多級(jí)堆疊 GDT 由于其擁有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，使得它理想適用于各種 48-72Vdc 直流電源的雷擊浪涌防護(hù)。

因此我們?cè)谶M(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能的利用浪涌保護(hù)器，對(duì)電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線(xiàn)路等提供安全防護(hù)。使得當(dāng)在電氣回路或者通信線(xiàn)路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害。

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