【導讀】浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖，如果不對其進行防護，就會對設備造成損害。
我們知道，電源在剛開通的那一瞬息會產生強力脈沖，由于電路本身的非線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受到本身或外來尖脈沖干擾，而產生浪涌。由于浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時間內的一種劇烈脈沖，如果不對其進行防護，就會對設備造成損害。
1、電源浪涌防護設計
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解決方案，如圖 1 所示。該方案中的第一級雷擊電流瀉放采用單獨的堆疊 GDT 替代傳統(tǒng)的 GDT 與 MOV 串聯(lián)，與第二級防護 MOV 之間的耦合可以根據(jù)客戶的具體應用采用電感或電阻來實現(xiàn)。
此方案，可以在更小占板面積下，實現(xiàn)高達 20KA 的 8/20us 雷擊電流防護。圖 2 為基于 PSR-28464 的 48Vdc 電源的實際保護效果。
圖1：基于 TE PSR-28463 堆疊 GDT 的 48Vdc 電源解決方案
圖 2：5KA & 10KA 8/20us 雷擊電流測試下輸出端的 Up 電壓
以上方案驗證測試中第二級浪涌防護器件 MOV 的額定直流電壓為 100Vdc，其保護電壓的峰值低于 500V。當 GDT 擊穿導通后，MOV 由于其鉗位電壓遠高于 GDT 的弧光電壓而失去鉗位能力，此時在電路輸出端可以看到保護電壓水平大概在 100V 左右，其電壓保護效果遠優(yōu)于由 MOV 與 GDT 串聯(lián)方案下的Up值，后者的保護水平由 MOV 的電壓鉗位水平決定。而總所周知的是 MOV 的電壓鉗位能力與流過 MOV 本身的電流大小有關，當流過 MOV 的電流變大時，鉗位電壓會變得很高，而 GDT 的弧光放電電壓則跟每個堆疊的 GDT 和堆疊的層數(shù)相關，該電壓值遠遠小于 MOV 的鉗位電壓，因此其保護的效果也由于后者。2、優(yōu)勢分析
隨著客戶對于直流電源防護能力、防護方案的尺寸、以及性價比要求的提高，傳統(tǒng)的 GDT 加 MOV 的保護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：
（1）、緊湊的堆疊 GDT，長度 B<12mm， 高度 H<9mm，實現(xiàn) 20KA 的 8/20us 防護能力
（2）、直接應用于直流電源，無續(xù)流問題，無需 MOV 串聯(lián)
（3）、高絕緣電阻，低電容
（4）、與多個 MOV 并聯(lián)解決方案相比，相同的保護能力，其高度降低 50%， PCB 占板面積節(jié)省超過 70%
（5）、不存在不同并聯(lián)支路間不平衡電流的問題
由于多級堆疊 GDT 由于其擁有以上諸多優(yōu)點，使得它理想適用于各種 48-72Vdc 直流電源的雷擊浪涌防護。
因此我們在進行電路設計時，要盡可能的利用浪涌保護器，對電子設備、儀器儀表、通訊線路等提供安全防護。使得當在電氣回路或者通信線路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時，浪涌保護器能在極短的時間內導通分流，從而避免浪涌對回路中其他設備的損害。
相關閱讀：
EMI解決方法之多層PCB設計
硅基器件在平板電腦各模塊ESD中的應用
基于OMAP5910處理器的一種低壓保護測控裝置
