本文主要是介绍防雷击和浪涌设计和放电管、压敏电阻、TVS管对比,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
在雷电放电的过程中,由于瞬间放电产生了强烈的电磁脉冲,在临近的设备或电子线路上感应了幅值和变化速率都很高的浪涌电压电流,对某些电子设备产生毁灭性的的破坏,而过压/浪涌防护器件就是为各类电子设备提供防护的,避免设备内部的电子元器件遭受雷击浪涌的损坏。压敏电阻、气体放电管、TVS管(瞬间抑制二极管)三种器件都限压型的浪涌保护器件,都被用来在电路中用作浪涌保护。
1.放电管、压敏电阻、TVS管特性对比
压敏电阻 | 气体放电管 | TVS管 | |
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反应时间 | 压敏电阻介于TVS和气体放电管之间压敏电阻略慢,为纳秒级 | 气体放电管最慢,通常为几十个纳秒甚至更多 | TVS二极管的反应速度是最快的,为皮秒级 |
通流容量 | 压敏电同样介于TVS和气体放电管之间,而压敏电阻按不同规格,可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流 | 气体放电管来说通常十KA级别8/20μS浪涌电流可导通数百次 | TVS二极管通常只有几百A |
原理 | 基于氧化锌晶粒间的势垒作用 | 基于气体击穿放电 | 二极管雪崩效应 |
二极管雪崩效应: PN结有单向导电性,正向电阻小,反向电阻很大。 当反向电压增大到一定数值时,反向电流突然增加。就是反向电击穿。它分雪崩击穿和齐纳击穿。 雪崩击穿是PN结反向电压增大到一数值时,载流子倍增就像雪崩一样,增加得多而快。
2.设计电路
2.1 压敏电阻和放电管设计电路
M1/M2/M2为压敏电阻14D561K
2.2 共模浪涌抑制电路
共模干扰通常是电磁辐射,空间耦合过来的,那么无论是交流还是直流,你有长线传输,就涉及到共 模滤波就得加共模电感。
加入共模电感是为了消除并行线路上的共模干扰(有两线的,也有多线的)。
CX为安规电容可承受4000Vp的差模浪涌电压冲击,CY电容可承受5000Vp的共模电压冲击
2.3总体设计电路(前级)
上述器件可根据实际需求进行调整,具体值计算可参考https://blog.csdn.net/qq_21513281/article/details/83988057
不同地之间需要加RC电路进行隔离,提高电路稳定性
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