开关电源浪涌吸收方法
开关电源浪涌测试标准
开关电源浪涌测试标准一、引言。
开关电源是电子设备中常见的电源供应方式，但在实际使用中，由于各种原因可能会导致电源浪涌，给设备带来损坏甚至危险。
因此，对开关电源的浪涌测试标准具有重要意义，本文将对开关电源浪涌测试标准进行详细介绍。
二、标准概述。
1. 浪涌现象。
开关电源在开关过程中会产生浪涌电流和浪涌电压，这种瞬时的电压和电流变化会对设备造成损害，因此需要进行浪涌测试以评估设备的抗浪涌能力。
2. 浪涌测试标准。
浪涌测试标准是对开关电源进行浪涌测试时所需遵循的规范和要求，包括测试方法、测试条件、测试设备等内容，其主要目的是评估设备在浪涌情况下的可靠性和稳定性。
三、浪涌测试方法。
1. 电压浪涌测试。
电压浪涌测试是对开关电源在电压浪涌情况下的抗干扰能力进行评估，主要包括暂态浪涌和长时间浪涌两种情况。
测试时需要使用相应的浪涌发生器对设备进行电压浪涌测试，根据标准规定的测试条件进行测试。
2. 电流浪涌测试。
电流浪涌测试是对开关电源在电流浪涌情况下的抗干扰能力进行评估，同样需要使用浪涌发生器对设备进行测试，根据标准规定的测试条件进行测试。
四、浪涌测试标准的重要性。
1. 保障设备安全。
浪涌测试标准的制定和执行可以有效评估设备在浪涌情况下的可靠性，保障设备在实际使用中的安全性。
2. 提高产品质量。
通过执行浪涌测试标准，可以及时发现设备在浪涌情况下的问题，并对产品进行改进和优化，提高产品的质量和可靠性。
3. 减少事故风险。
设备在浪涌情况下容易发生故障和损坏，执行浪涌测试标准可以有效减少设备故障和事故的风险，提高设备的稳定性和可靠性。
五、结论。
开关电源浪涌测试标准是评估设备抗浪涌能力的重要依据，通过执行相关的测试方法和标准要求，可以有效保障设备的安全性和可靠性，提高产品质量，减少事故风险，对于推动电子设备行业的发展具有重要意义。
六、参考文献。
1. GB/T 17626.5-2008《电磁兼容（EMC）测量和试验技术——浪涌传导骚扰试验》。
开关电源吸收浪涌
中心议题：常规RC吸收电路的功耗高频整流电路中的新型电压毛刺无损吸收电路设计LC选取的原则解决方案：主变压器二次为桥式整流电路的电压毛刺无损吸收电路主变压器二次为双半波整流电路的电压毛刺无损吸收电路电压毛刺是高频变换器研制和生产过程中的棘手问题，处理得不好会带来许多的问题，诸如：功率管的耐压必须提高，而且耐压越高，其通态电压越大，功耗越大，这不仅使产品效率降低，而且使电路可靠性降低;另外，高频杂音的增加，对环境造成污染;为了达到指标，必须进一步采取措施，结果不仅使产品体积增大，而且使成本增加。
解决办法通常是：增加主变压器中各线圈的耦合程度，以减少漏感(例如双线并绕等);选用结电容小，恢复时间短的优质开关管;增加吸收电路，最常用的是RC吸收电路，这种电路虽结构简单，但是有损的，而且变换器功率越大，需要的C越大，使R上的功耗也越大，导致R的体积很大，其结果是产品中常常装有体积大的电阻电容，使运行环境恶化，整机效率降低。
显然这些解决办法不理想，本文将介绍两种无损电压毛刺回收电路。
1 常规RC吸收电路的功耗RC吸收电路如图1所示，设主变压器一次侧为半桥或全桥电路，二次侧为极性交变的脉宽调制方波，并且带有毛刺，如图2所示。
这样在RC串联电路中就有充放电过程，在R 上就会有功耗。
为分析方便，先不考虑电压毛刺，uAC的电压波形为极性交变的方波。
图1 高频整流的RC吸收电路图2 高频调制方波设某一时刻t=0时uAC的极性为上正下负，大小为Eo，C上的电压为Eo，极性上负下正，等效电路如图3所示。
由电路方程可得Eo= idt-Eo+iR图3 等效电路由初始条件t=0时，i=2Eo/R，解得i=2Eoe-t/RC/R。
电阻R上的消耗功率WR=i2Rdt=2CE o2，即C上的电压从-Eo→+Eo变化过程中，R上的功耗为2CEo2。
充电过程结束最终C上的电压为Eo，极性反转。
一个周期内uAC翻转两次，R上的总功耗为4CEo2。
开关电源次级整流尖峰吸收电路
开关电源次级整流尖峰吸收电路
开关电源次级整流尖峰吸收电路
开关电源次级整流电路是电源开关管切换时，产生的电感电流不能立
即断开，造成电能大量反冲回开关管，可能损坏开关管，甚至烧毁开
关管。
解决这个问题的电路是尖峰吸收电路，可以把反冲电能吸收掉，保护开关管。
尖峰吸收电路是由一个大电容和一个小电感组成的电路。
当电源开关
管打开时，电容充电，电感上的电流开始增加，到达峰值时，开关管
发生反相变化，电感上的电流不能立即消失，此时，电容所存储的电
荷会通过电感放电来保护开关管，吸收大部分的反冲电流并把它们存
储在电容器中。
当开关管再次导通，储存的电荷会在电感电流转向时
释放，将电感的电流平滑的恢复到原来的状态。
在实际应用中，尖峰吸收电路的选择很重要。
过小的输入电容会导致
电容电压过高，因此可能会损坏开关管，而过大的电容会延长开关时间，影响电源效率。
此外，过小的电感可能会导致整流峰值电流过大，损坏开关管。
因此，在选择电容和电感时，应该根据电源的工作状态
和开关管的参数进行合理的选型。
恰当的设计能够帮助抵抗电源电压
浪涌、电感电流峰值和开关管的功率，从而保护开关电源。
总之，开关电源次级整流尖峰吸收电路是一种保护开关管的电路。
通过正确的选择电感和电容，可以吸收反冲电流，防止开关管损坏。
这对于开关电源的正常工作来说是非常重要的。
开关电源之雷击浪涌分析之典型的雷击测试和对策以及小技巧
下面是一个典型的规格: (1.2uS / 50uS)–没有误动作: 4 kV / 12 Ω共模, 2kV/ 2 Ω差模–可以交流重启（关机，短时间不工作）: 6kV / 12 Ω共模, 4kV / 2Ω差模–更高雷击电压时，不能出现安规问题●雷击有两种模式：差模雷击和共模雷击●雷击的峰值电压是规定的，在kV级别●输入阻抗也是规定的，或者有时规定输入短路电流–例如：6 kV / 12 Ω= 500A●连续的雷击脉冲和重置时间又非常短造成损害比较大:–一个非常短的重置时间如：15s 或1分钟, 使其很难通过测试，原因为压敏电和其他的部分没时间把温度降下来!差模雷击差模雷击是高电压加在L和N线之间.电流从L线流入从N线流出共模雷击（1）当开关在接右位置，电压加在L线和大地线上(雷击发生器上显示“L1/PE”).当开关在接左位置，电压加在N线和大地线上(雷击发生器上显示“L2/PE”).上面两个实际上是在电源产品上产生共模和差模电流电流。
共模雷击（2）当雷击发生器设定为“L1, L2 / PE”, 开关同时接到两线上。
这是唯一真的共模雷击测试设定。
如果客户简单说共模雷击指的就这个设定.系统只有两线输入，输出有悬空(不接大地), 共模雷击是没有意义的! (很容易通过测试, 只要输出真的悬空)雷击会产生什么损坏?差模雷击产生高的差模电流能导致输入大电容的电压升高，而损坏输入大电解电容和开关管的漏极。
共模雷击会产生非常高的共模电压，共模电压能造成电弧放电。
电弧放电发生会产生一个非常高的高频的电流。
如果没有电弧放电发生，电流比较小，只有寄生电容Cparasitic * dv/dt.当发生一个电弧放电，会得到一个非常高的峰值高频电流，高频电流产生噪声能耦合进入低压电路导致误动作。
雷击的损坏：–非常高的共模电压能导致跨接在初级和次级间的Y电容损坏。
–非常高的差模电压导致输入回路产生过高的电压和过大的电流，损坏输入端的元器件（保险丝，输入整流桥，X电容，压敏电阻，开关管）。
开关电源的尖峰吸收电路
摘要：为了防止开关电源(开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成)系统中的高速开关电路存在的分布电感与电容在二极管蓄积电荷的影响下产生浪涌电压与噪声。
文中通过采用RC或LC吸收电路对二极管蓄积电荷产生的浪涌电压采用非晶磁芯和矩形磁芯进行磁吸收，从而解决了开关电源浪涌电流的产生以及抑制问题。
0 引言开关电源的主元件大都有寄生电感与电容，寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联，而寄生电感L通常与其串联。
由于这些寄生电容与电感的作用，开关元件在通断工作时，往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。
开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。
而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。
另一方面，开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件，同时也是产生噪声的原因。
为此，开关断开时，就需要采用吸收电路。
二极管反向恢复时，电压浪涌产生机理与开关断开时相同，因此，这种吸收电路也适用于二极管电路。
本文介绍了RC、RCD、LC等吸收电路，这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路，以吸收蓄积在寄生电感中的能量，并使开关电压被钳位，从而抑制浪涌电流。
1 RC吸收电路图1所示是一个RC吸收网络的电路图。
它是电阻Rs与电容Cs串联的一种电路，同时与开关并联连接的结构。
若开关断开，蓄积在寄生电感中的能量对开关的寄生电容充电的同时，也会通过吸收电阻对吸收电容充电。
这样，由于吸收电阻的作用，其阻抗将变大，那么，吸收电容也就等效地增加了开关的并联电容的容量，从而抑制开关断开的电压浪涌。
而在开关接通时，吸收电容又通过开关放电，此时，其放电电流将被吸收电阻所限制。
图1 RC吸收网络电路。
2 RCD吸收电路本文给出的RCD吸收电路如图2所示，它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs构成，其中电阻Rs 也可以与二极管VDs并联连接。
开关电源吸收电路
开关电源的主元件大都有寄生电感与电容，寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联，而寄生电感L通常与其串联。
由于这些寄生电容与电感的作用，开关元件在通断工作时，往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。
开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。
而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。
另一方面，开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件，同时也是产生噪声的原因。
为此，开关断开时，就需要采用吸收电路。
二极管反向恢复时，电压浪涌产生机理与开关断开时相同，因此，这种吸收电路也适用于二极管电路。
本文介绍了R C、RCD、LC等吸收电路，这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路，以吸收蓄积在寄生电感中的能量，并使开关电压被钳位，从而抑制浪涌电流。
1 RC吸收电路图1所示是一个RC吸收网络的电路图。
它是电阻Rs与电容Cs串联的一种电路，同时与开关并联连接的结构。
若开关断开，蓄积在寄生电感中的能量对开关的寄生电容充电的同时，也会通过吸收电阻对吸收电容充电。
这样，由于吸收电阻的作用，其阻抗将变大，那么，吸收电容也就等效地增加了开关的并联电容的容量，从而抑制开关断开的电压浪涌。
而在开关接通时，吸收电容又通过开关放电，此时，其放电电流将被吸收电阻所限制。
图1 RC吸收网络电路2 RCD吸收电路本文给出的R CD吸收电路如图2所示，它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs构成，其中电阻Rs也可以与二极管VDs并联连接。
若开关断开，蓄积在寄生电感中的能量将通过开关的寄生电容充电，开关电压上升。
其电压上升到吸收电容的电压时，吸收二极管导通，从而使开关电压被吸收二极管所钳位(约为1 V左右)，同时寄生电感中蓄积的能量也对吸收电容充电。
开关电源放电齿抑制吸收浪涌电流原理
PCB板放电齿抑制吸收浪涌电流原理一、什么是浪涌电流浪涌电流是指电源接通瞬间或者电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或者过载电流，浪涌也叫突波。
本质上讲，浪涌是发生在仅仅百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。
由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲；或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰以及来源于外部因素，如雷电、ESD，它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏，如PN结电容击穿，电阻烧断等等。
而浪涌电流保护就是利用非线性元器件对高频（浪涌）的敏感设计的保护电路，简单而常用的是并联大小电容和串联电感。
供电系统浪涌的来源类型分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。
而从电子专业角度定义系统浪涌的来源类型分为雷电、静电、开关电路三类。
二、浪涌抑制方案对于浪涌设计常有两种方案，一是采用熔断电阻器(保险丝电阻)、二是采用电压钳位器件(浪涌放电管、压敏电阻等)。
按GB/T17626.5浪涌(冲击)抗扰度试验的方法，在市电0°、90°、180°、270°四个相位各打10次浪涌。
三、放电齿放电齿，也叫放电间隙或者火花间隙。
放电齿是一对指向彼此相对的锐角的三角形，是由在PCB布线过程中使用铜箔层作出来的。
这些三角形需设置在PCB 板元器件的另一层放置，不能被绿油等盖住。
在浪涌测试或者ESD测试时，共模电感两端将产生高压，出现飞弧。
若与周围器件间距较近，可能使周围器件损坏。
因此可在其上并联一个放电管抑制它电压。
如下图FU2为气体放电管，并联在共模电感两端，它能够从而起到灭弧的效果。
气体放电管抑制效果很好，但是在成本相对较高，很多情况下我们会在PCB 设计时，在共模电感两端放置放电齿，使得共模电感可以通过放电齿尖端放电，可以减少甚至可避免通过其他路径放电，能够保护周围和后级器件。
压敏电阻吸收浪涌原理
压敏电阻吸收浪涌原理
压敏电阻是一种特殊的电子元件，具有非线性电压-电流特性。
当电压超过一定阈值时，压敏电阻的阻值会迅速减小，从而吸收浪涌电流。
以下是压敏电阻吸收浪涌的原理：
1. 正常工作时，压敏电阻的阻值很大，对电路的影响很小。
当电路正常工作时，压敏电阻相当于一个高阻抗的电阻器，对电路的正常运行没有影响。
2. 浪涌电压出现时，压敏电阻的阻值瞬间下降。
当浪涌电压（例如雷电、电源切换或脉冲噪声）出现时，压敏电阻的阻值会迅速降低，从而吸收浪涌电流。
这种非线性特性使得压敏电阻能够在浪涌电压出现时迅速响应，吸收多余的能量。
3. 保护后级电路和设备。
通过吸收浪涌电流，压敏电阻可以防止后级电路和设备受到浪涌电压的冲击和破坏。
由于后级电路和设备的敏感度较高，压敏电阻可以有效地保护它们免受损坏。
4. 恢复高阻状态。
当浪涌电压消失后，压敏电阻的阻值会逐渐恢复到高阻状态。
这意味着压敏电阻可以反复使用，具有较高的可靠性和寿命。
总之，压敏电阻通过其非线性电压-电流特性，在浪涌电压出现时迅速降低阻值，吸收多余的能量，从而保护后级电路和设备免受损坏。
可控硅浪涌吸收电路
可控硅浪涌吸收电路
可控硅浪涌吸收电路是一种用于抑制浪涌电流的电路。
当电源接通或断开时，由于电感的存在，会产生瞬间的高峰电流，这可能导致设备损坏或缩短使用寿命。
可控硅浪涌吸收电路能够有效地抑制这种浪涌电流，保护设备免受损坏。
可控硅浪涌吸收电路的工作原理是：在电源接通或断开时，通过可控硅的导通和截止来限制电流的瞬间变化。
当电源接通时，可控硅处于截止状态，此时电源电流较小，避免了浪涌电流的产生。
随着电压的逐渐升高，可控硅逐渐导通，电源电流逐渐增大，但仍比浪涌电流小得多。
当电源断开时，可控硅又回到截止状态，避免了瞬间高压的产生。
可控硅浪涌吸收电路主要由可控硅、电阻、电容等元件组成。
可控硅是一种具有开关特性的半导体器件，通过控制其导通和截止来调节电流的大小。
电阻和电容则分别起到限流和滤波的作用，进一步减小浪涌电流对设备的影响。
需要注意的是，不同类型的设备可能需要不同规格的可控硅浪涌吸收电路。
因此，在选择和使用可控硅浪涌吸收电路时，应根据设备的实际情况进行选择和配置。
吸收浪涌电压的电路
吸收浪涌电压的电路1. 引言在电力系统中，浪涌电压是一种瞬态过电压，由于突发事件（如雷击、开关操作等）引起。
浪涌电压的高峰值和短暂持续时间可能对电子设备和系统造成损坏或故障。
为了保护设备免受这种过电压的影响，需要使用吸收浪涌电压的电路。
本文将介绍吸收浪涌电压的原理和常见的吸收浪涌电压的电路设计。
2. 吸收浪涌电压的原理吸收浪涌电压的原理是利用元件在过电压状态下具有非线性特性，其阻抗随着作用于它上面的电流或电压而变化。
当正常工作时，元件具有较高的阻抗，可以保证正常工作；当出现过大的浪涌电流或过高的浪涌电压时，元件会迅速降低其阻抗，从而将过大的能量吸收并分散掉。
常见用于吸收浪涌电压的元件包括：•二极管：二极管具有单向导电性，当正向电压施加在二极管上时，其阻抗较小，可以吸收过大的电流；当反向电压施加在二极管上时，其阻抗较大，可以保证正常工作。
•金属氧化物压敏电阻（MOV）：MOV是一种非线性电阻器件，在正常工作状态下具有较高的电阻值，但当超过特定电压时，其阻抗会迅速降低。
•瞬态电压抑制器（TVS）：TVS是一种专门用于吸收瞬态过电压的元件，具有快速响应和高能量吸收能力。
3. 吸收浪涌电压的常见电路设计3.1 单向浪涌保护回路单向浪涌保护回路是最简单和最常见的吸收浪涌电压的电路设计。
它由一个二极管和一个继电器组成。
当正常工作时，继电器处于闭合状态，二极管处于反向偏置状态。
当出现过大的浪涌电压时，二极管会变为导通状态，并将过大的能量吸收掉，保护被保护设备。
3.2 双向浪涌保护回路双向浪涌保护回路可以同时吸收正向和反向的浪涌电压。
它由两个二极管和一个继电器组成。
当正常工作时，继电器处于闭合状态，两个二极管都处于反向偏置状态。
当出现过大的正向或反向浪涌电压时，对应的二极管会变为导通状态，并将过大的能量吸收掉。
3.3 使用MOV的浪涌保护回路使用MOV的浪涌保护回路是一种常见且有效的设计。
它由一个MOV、一个继电器和一个熔断器组成。
浪涌开关接法和原理
浪涌开关接法和原理嘿，朋友！你有没有想过，在我们的电气设备中，有一个小小的部件就像一个超级英雄一样，默默地保护着其他设备不受突然的电涌侵害呢？这个小英雄就是浪涌开关啦。
今天，我就来给你好好讲讲浪涌开关的接法和原理，这可真是个超级有趣的事儿呢！咱们先来说说浪涌开关的接法吧。
我有个朋友叫小李，他刚开始接触电气设备的时候，对浪涌开关的接法那是一头雾水啊。
其实呢，浪涌开关的接法并没有想象中那么复杂。
一般来说，浪涌开关有输入端和输出端。
就像是水从一个管道流进，经过处理后再从另一个管道流出一样。
我们要做的就是把需要保护的电路的电源线，准确地连接到浪涌开关的输入端。
这就好比是给超级英雄指明了敌人来的方向，“嘿，浪涌开关啊，从这边进来的电可能会有浪涌哦，你可得好好盯着。
”那输出端呢？输出端就要连接到我们要保护的设备啦。
这就像是把经过超级英雄保护后的安全电能送到设备那里。
我记得有一次，小李在接浪涌开关的时候，不小心把输入端和输出端搞反了。
哎呀，这可不得了！就像是让超级英雄站错了岗位，不但不能保护设备，还可能会造成危险呢。
还好他及时发现，重新正确连接了。
接下来咱们聊聊浪涌开关的原理吧。
这原理啊，就像是一场看不见硝烟的战斗。
你知道吗，在我们的电网中，有时候会突然出现一些高电压的脉冲，这些脉冲就像是一群突然闯入的小怪兽，到处捣乱。
浪涌开关呢，就像是一个拥有神奇力量的守护者。
浪涌开关内部有一些特殊的元件，这些元件就像是一个个小卫士。
其中有一种叫做压敏电阻的东西，可神奇了。
当正常电压通过的时候，它就安安静静的，就像一个温顺的小绵羊。
可是一旦有浪涌电压出现，这个压敏电阻就像是被激怒的狮子一样，它的电阻值会瞬间发生变化。
这一变化可不得了，就像在浪涌电压的必经之路上设下了一道坚固的屏障，阻止过高的电压继续向前，从而保护后面的设备不受损害。
我还有个做电工的老师傅朋友，他给我讲过一个例子。
有一个工厂的生产线上有很多昂贵的设备，如果没有浪涌开关的保护，就像是一群手无寸铁的人站在战场上，随时可能被浪涌这个敌人消灭。
开关电源浪涌吸收方法资料
开关电源的冲击电流控制方法开关电源的输入一般有滤波器来减小电源反馈到输入的纹波，输入滤波器一般有电容和电感组成∏形滤波器，图1. 和图2. 分别为典型的AC/DC电源输入电路和DC/DC电源输入电路。
由于电容器在瞬态时可以看成是短路的，当开关电源上电时，会产生非常大的冲击电流，冲击电流的幅度要比稳态工作电流大很多，如对冲击电流不加以限制，不但会烧坏保险丝，烧毁接插件，还会由于共同输入阻抗而干扰附近的电器设备。
图3.通信系统的最大冲击电流限值（AC/DC电源）图4.通信系统在标称输入电压和最大输出负载时的冲击电流限值（DC/DC电源）欧洲电信标准协会(the European Telecommunications Standards Institute)对用于通信系统的开关电源的冲击电流大小做了规定，图3为通信系统用AC/DC电源供电时的最大冲击电流限值[4]，图4为通信系统在DC/DC电源供电，标称输入电压和最大输出负载时的最大冲击电流限值[5]。
图中It为冲击电流的瞬态值，Im为稳态工作电流。
冲击电流的大小由很多因素决定，如输入电压大小，输入电线阻抗，电源内部输入电感及等效阻抗，输入电容等效串连阻抗等。
这些参数根据不同的电源系统和布局不同而不同，很难进行估算，最精确的方法是在实际应用中测量冲击电流的大小。
在测量冲击电流时，不能因引入传感器而改变冲击电流的大小，推荐用的传感器为霍尔传感器。
2. AC/DC开关电源的冲击电流限制方法2.1 串连电阻法对于小功率开关电源，可以用象图5的串连电阻法。
如果电阻选得大，冲击电流就小，但在电阻上的功耗就大，所以必须选择折衷的电阻值，使冲击电流和电阻上的功耗都在允许的范围之内。
图5. 串连电阻法冲击电流控制电路（适用于桥式整流和倍压电路，其冲击电流相同）串连在电路上的电阻必须能承受在开机时的高电压和大电流，大额定电流的电阻在这种应用中比较适合，常用的为线绕电阻，但在高湿度的环境下，则不要用线绕电阻。
80V浪涌吸收器原理与设计
80V浪涌吸收器原理与设计摘要针对飞机直流电源上的浪涌干扰，分析了采用电压钳位和开关式稳压电路两种方法，实现80V浪涌吸收器的可行性。
经过设计和试验，较好地解决了这一问题。
关键词机载电子设备；80V浪涌吸收器；浪涌干扰随着机载电子设备的日益增多和功能日趋完善。
但由于电子设备间相互产生干扰，使得各电子设备的工作环境更加恶劣。
为使各种电子设备能可靠工作，国家标准规定了各种电子设备应能承受的环境条件。
对最基本的供电来说，国军标(GJB181—86)中要求机载电子设备能够承受一定的尖峰电压及浪涌电压。
对于尖峰电压，因为尖峰电压值虽高，但时间短，能量小，可用电感滤除或用瞬态电压抑制二极管、压敏电阻来吸收。
对于低压浪涌，可以采取贮存能量，或主控系统供电由低压变高压DC—DC补充的供电方法，使电子设备工作不问断，就可解决此问题。
但对于过压浪涌，GJB181—86中要求使用+28V供电的电子设备能承受80V、50ms的过压浪涌，其电压高，时间长，因此实现困难。
本文通过理论分析和实验，提出了采用电压钳位和开关式稳压电路等方法来解决此问题的思路。
1 电压钳位正常供电采用直流28 V的电子设备，要对80 V、50 ms的浪涌电压实现钳位，必须要有能承受52 V压降的器件。
若电子设备工作电流为3 A，则需消耗的功率为52×3=156 W。
从理论上来分析，可用瞬态电压抑制二极管或压敏电阻来钳位，但此时有大电流流过设备的保险丝，会烧断保险丝。
若采用自复保险丝(PTC)来替换金属保险丝，自复保险丝能承受52 V压降，理论上可以实现80 V浪涌电压的钳位。
但现有PTC材料的环境温度变化很大，如图1所示。
从图1中可以看出，这种保险丝在军用环境温度条件下起不到保险的作用。
因此，此方案可以满足一般民用要求，但目前还不满足军用环境温度条件要求。
2 开关式稳压电路采用开关式稳压电路实现80 V浪涌吸收器。
需选用导通电阻小，能承受大电流的开关器件，使正常工作时压差很小，消耗能量较少；关断时，能承受高电压。
开关电源浪涌吸收电路
开关电源浪涌吸收电路开关电源是现代电子设备中常用的电源供应方式之一，具有体积小、效率高、可靠性强等优点。
然而，开关电源在工作时会产生电压和电流的快速变化，这就会引起浪涌电压和浪涌电流，对电子设备造成损害。
为了保护电子设备免受浪涌电压和浪涌电流的侵害，需要采用浪涌吸收电路。
浪涌是瞬时的电压、电流和功率的突然上升或下降现象。
在电源开关、电源线路连接和电源负载的瞬态变化、电源开关的突然断开或闭合以及其他因素的影响下，都会产生浪涌电压和浪涌电流。
浪涌电压和浪涌电流对电子设备造成的损害有以下几方面：1. 频繁的浪涌电压和电流会导致电子元器件的过电压、过电流现象，使元器件的工作电压或电流超过其额定值，从而损坏元器件。
2. 浪涌电压和电流会导致电子设备内部的线路板、电容等元器件受到电磁干扰，从而影响设备的正常工作。
3. 浪涌电压和电流会产生热量，进而引起设备的温升过高，甚至导致设备的烧毁。
为了解决上述问题，需要在开关电源中引入浪涌吸收电路。
浪涌吸收电路通过引入吸收器件来吸收浪涌电压和浪涌电流，从而保护电子设备免受损害。
浪涌吸收电路的主要组成部分包括：1. 吸收器件：吸收器件是浪涌吸收电路中最核心的部分，常用的吸收器件包括二极管、金属氧化物压敏电阻（MOV）等。
这些吸收器件具有较高的电压容忍能力和快速响应的特点，能够迅速将浪涌电压和电流导向地线，从而保护电子设备。
2. 过滤器：过滤器用于滤除输入电源中的高频噪声和杂波，以减少浪涌电压和电流对设备的影响。
3. 保险丝：保险丝用于在电压和电流超过设定值时切断电路，以保护电子设备不受过载损坏。
浪涌吸收电路的工作原理是：当浪涌电压或电流超过设定值时，吸收器件会迅速导通，将浪涌能量引导到地线，从而保护电子设备。
当浪涌电压或电流恢复正常时，吸收器件会恢复到正常工作状态。
在设计浪涌吸收电路时，需要考虑以下几个因素：1. 吸收器件的选择：不同的电子设备对浪涌电压和电流的容忍能力不同，因此需要选择合适的吸收器件。
浪涌吸收器原理
浪涌吸收器原理
浪涌吸收器是一种用于保护电气设备免受过电压和电流冲击的装置。
它能吸收突然产生的过电压，并通过合适的导体将其引导到地线或其他地方，以防止过电压对设备造成损害。
浪涌吸收器的原理基于一个简单的概念：过电压会寻找一个低阻抗的路径来释放其能量。
当电路中发生过电压时，浪涌吸收器会迅速响应并提供一个低阻抗路径来接收这些过电压。
这样一来，过电压就能通过浪涌吸收器的导体迅速地流动到地线或其他地方。
浪涌吸收器通常由一个或多个元件组成，最常见的是金属氧化物压敏电阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）。
当电路中的电压超过设定阈值时，MOV会变成一个非常低阻抗状态，并迅速引导过电压。
此外，浪涌吸收器通常还包括其他元件，如保险丝、电感等，以提供额外的保护和稳定性。
保险丝用于限制过电流的流动，而电感则能降低过电压对设备的影响，并提供更好的电能滤波效果。
浪涌吸收器可广泛应用于各种电气设备和电子器件中，包括计算机、通信设备、家用电器等。
它们能有效地保护设备免受过电压和电流的冲击，延长设备的使用寿命，并提高整体系统的可靠性。
浪涌吸收回路
浪涌吸收回路浪涌吸收回路一、概述在电力系统中，由于电气设备的开关操作、雷电等原因，会产生高能量的浪涌电流和电压，对设备造成损坏。
为了保护设备免受这种损坏，需要使用浪涌吸收回路进行保护。
二、浪涌现象1. 浪涌电流当开关断开或闭合时，由于电感和电容的存在，会产生瞬态过程中的高频振荡。
这种振荡会产生高能量的浪涌电流。
2. 浪涌电压雷击或其他原因也会在线路上产生高能量的瞬态过程，产生浪涌电压。
三、浪涌吸收回路原理1. 回路组成浪涌吸收回路主要由元器件和保护装置两部分组成。
元器件包括金属氧化物体（MOV）、放大器管（GDT）、气体放电管（GAP）等。
保护装置包括熔断器、空气开关等。
2. 工作原理当线路上出现高能量的浪涌电流或电压时，元器件中的金属氧化物体会被激活，将能量吸收并转化为热量。
当吸收的能量超过元器件的承受能力时，保护装置会自动切断线路，保护设备不受损坏。
四、浪涌吸收回路应用场景1. 电源线路保护在电源线路上安装浪涌吸收回路，可以有效地保护电源设备免受浪涌电流和电压的损害。
2. 通讯线路保护通讯线路往往比较脆弱，容易受到外界环境的干扰。
安装浪涌吸收回路可以有效地保护通讯设备免受干扰和损害。
3. 照明系统保护照明系统中常常使用高压气体放电灯（HID），这种灯具有高启动电流和高工作电压。
安装浪涌吸收回路可以避免灯泡因为浪涌电流或电压而损坏。
五、总结浪涌吸收回路是一种重要的设备保护措施，可以有效地防止因为浪涌现象对设备造成的损坏。
在实际应用中需要根据不同的场景选择合适的元器件和保护装置，以达到最佳的保护效果。
吸收浪涌电压的电路
吸收浪涌电压的电路吸收浪涌电压的电路是一种用来保护电子设备免受电压突变的损坏的装置。
浪涌电压是指突然升高的电压脉冲，通常是由于雷击、电源开关、电力系统故障等原因引起的。
这种电压脉冲能够对电子设备产生严重的破坏，因此必须采取措施来防止它们。
吸收浪涌电压的电路通常包括一个浪涌保护器和一个抑制器。
浪涌保护器是一个能够吸收和耗散浪涌电能的设备，它通常由金属氧化物压敏电阻（MOV）组成。
当浪涌电压超过设定的阈值时，MOV 会变为导电状态，将过电压导向地，从而保护电子设备。
抑制器则是用来控制和稳定电压的装置，它能够将电压限制在设定的范围内，防止过高的电压对设备造成损害。
吸收浪涌电压的电路有许多应用场合。
在家庭中，我们经常会使用电视、电脑、冰箱等电子设备，这些设备都需要受到浪涌保护。
此外，工业领域中的各种机械设备、通信设备、传感器等也需要保护。
在电力系统中，浪涌电压会对输电线路、变压器等设备产生影响，因此也需要采取相应的浪涌保护措施。
吸收浪涌电压的电路的工作原理是利用浪涌保护器的特性来吸收和耗散过电压，从而保护设备。
当浪涌电压超过设定的阈值时，浪涌保护器会迅速变为导电状态，将过电压导向地。
这样一来，过电压就不会对设备产生影响，从而保护了设备的安全运行。
在实际应用中，吸收浪涌电压的电路通常需要与其他保护装置配合使用，例如保险丝、断路器等。
保险丝能够在电流超过额定值时自动断开电路，起到保护设备的作用。
断路器则是一种具有手动和自动控制功能的开关装置，能够在电流超过额定值时迅速切断电路。
吸收浪涌电压的电路是一种重要的保护装置，能够保护电子设备免受电压突变的损坏。
它的工作原理是利用浪涌保护器吸收和耗散过电压，从而保护设备的安全运行。
在实际应用中，吸收浪涌电压的电路通常需要与其他保护装置配合使用，以提供更全面的保护。
因此，在选择和设计吸收浪涌电压的电路时，需要根据具体的应用场景和要求来确定相应的方案。
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开关电源的冲击电流控制方法开关电源的输入一般有滤波器来减小电源反馈到输入的纹波，输入滤波器一般有电容和电感组成∏形滤波器，图1. 和图2. 分别为典型的AC/DC电源输入电路和DC/DC电源输入电路。
由于电容器在瞬态时可以看成是短路的，当开关电源上电时，会产生非常大的冲击电流，冲击电流的幅度要比稳态工作电流大很多，如对冲击电流不加以限制，不但会烧坏保险丝，烧毁接插件，还会由于共同输入阻抗而干扰附近的电器设备。
图3.通信系统的最大冲击电流限值（AC/DC电源）图4.通信系统在标称输入电压和最大输出负载时的冲击电流限值（DC/DC电源）欧洲电信标准协会(the European Telecommunications Standards Institute)对用于通信系统的开关电源的冲击电流大小做了规定，图3为通信系统用AC/DC电源供电时的最大冲击电流限值[4]，图4为通信系统在DC/DC电源供电，标称输入电压和最大输出负载时的最大冲击电流限值[5]。
图中It为冲击电流的瞬态值，Im为稳态工作电流。
冲击电流的大小由很多因素决定，如输入电压大小，输入电线阻抗，电源内部输入电感及等效阻抗，输入电容等效串连阻抗等。
这些参数根据不同的电源系统和布局不同而不同，很难进行估算，最精确的方法是在实际应用中测量冲击电流的大小。
在测量冲击电流时，不能因引入传感器而改变冲击电流的大小，推荐用的传感器为霍尔传感器。
2. AC/DC开关电源的冲击电流限制方法2.1 串连电阻法对于小功率开关电源，可以用象图5的串连电阻法。
如果电阻选得大，冲击电流就小，但在电阻上的功耗就大，所以必须选择折衷的电阻值，使冲击电流和电阻上的功耗都在允许的范围之内。
图5. 串连电阻法冲击电流控制电路（适用于桥式整流和倍压电路，其冲击电流相同）串连在电路上的电阻必须能承受在开机时的高电压和大电流，大额定电流的电阻在这种应用中比较适合，常用的为线绕电阻，但在高湿度的环境下，则不要用线绕电阻。
因线绕电阻在高湿度环境下，瞬态热应力和绕线的膨胀会降低保护层的作用，会因湿气入侵而引起电阻损坏。
图5所示为冲击电流限制电阻的通常位置，对于110V、220V双电压输入电路，应该在R1和R2位置放两个电阻，这样在110V输入连接线连接时和220V输入连接线断开时的冲击电流一样大。
对于单输入电压电路，应该在R3位置放电阻。
2.2 热敏电阻法在小功率开关电源中，负温度系数热敏电阻（NTC）常用在图5中R1，R2，R3位置。
在开关电源第一次启动时，NTC的电阻值很大，可限制冲击电流，随着NTC的自身发热，其电阻值变小，使其在工作状态时的功耗减小。
用热敏电阻法也由缺点，当第一次启动后，热敏电阻要过一会儿才到达其工作状态电阻值，如果这时的输入电压在电源可以工作的最小值附近，刚启动时由于热敏电阻阻值还较大，它的压降较大，电源就可能工作在打嗝状态。
另外，当开关电源关掉后，热敏电阻需要一段冷却时间来将阻值升高到常温态以备下一次启动，冷却时间根据器件、安装方式、环境温度的不同而不同，一般为1分钟。
如果开关电源关掉后马上开启，热敏电阻还没有变冷，这时对冲击电流失去限制作用，这就是在使用这种方法控制冲击电流的电源不允许在关掉后马上开启的原因。
2.3 有源冲击电流限制法对于大功率开关电源，冲击电流限制器件在正常工作时应该短路，这样可以减小冲击电流限制器件的功耗。
图6. 有源冲击电流限制电路（桥式整流时的冲击电流大）在图6中，选择R1作为启动电阻，在启动后用可控硅将R1旁路，因在这种冲击电流限制电路中的电阻R1可以选得很大，通常不需要改变110V输入倍压和220V输入时的电阻值。
在图6中所画为双向可控硅，也可以用晶闸管或继电器将其替代。
图6所示电路在刚启动时，冲击电流被电阻R1限制，当输入电容充满电后，有源旁路电路开始工作将电阻R1旁路，这样在稳态工作时的损耗会变得很小。
在这种可控硅启动电路中，很容易通过开关电源主变压器上的一个线圈来给可控硅供电。
由开关电源的缓启动来提供可控硅的延迟启动，这样在电源启动前就可以通过电阻R1将输入电容充满电。
3. DC/DC开关电源的冲击电流限制方法3.1 长短针法图7所示电路为长短针法冲击电流限制电路，在DC/DC电源板插入时，长针接触，输入电容C1通过电阻R1充电，当电源板完全插入时，电阻R1被断针短路。
C1代表DC/DC 电源的所有电容量。
图7. 长短针法冲击电流限制电路这种方法的缺陷是插入的速度不能控制，如插入速度过快，电容C1还没充满电时，短针就已经接触，冲击电流的限制效果就不好。
也可用热敏电阻法来限制冲击电流，但由于DC/DC电源的输入电压较低，输入电流较大，在热敏电阻上的功耗也较大，一般不用此方法。
3.2 有源冲击电流限制法3.2.1 利用MOS管限制冲击电流利用MOS管控制冲击电流可以克服无源限制法的缺陷。
MOS管有导通阻抗Rds_on低和驱动简单的特点，在周围加上少量元器件就可以做成冲击电流限制电路。
MOS管是电压控制器件，其极间电容等效电路如图8所示。
图8. 带外接电容C2的N型MOS管极间电容等效电路MOS管的极间电容栅漏电容Cgd、栅源电容Cgs、漏源电容Cds可以由以下公式确定：公式中MOS管的反馈电容Crss,输入电容Ciss和输出电容Coss的数值在MOS管的手册上可以查到。
电容充放电快慢决定MOS管开通和关断的快慢，为确保MOS管状态间转换是线性的和可预知的，外接电容C2并联在Cgd上，如果外接电容C2比MOS管内部栅漏电容Cgd 大很多，就会减小MOS管内部非线性栅漏电容Cgd在状态间转换时的作用。
外接电容C2被用来作为积分器对MOS管的开关特性进行精确控制。
控制了漏极电压线性度就能精确控制冲击电流。
电路描述：图9所示为基于MOS管的自启动有源冲击电流限制法电路。
MOS管Q1放在DC/DC 电源模块的负电压输入端，在上电瞬间，DC/DC电源模块的第1脚电平和第4脚一样，然后控制电路按一定的速率将它降到负电压，电压下降的速度由时间常数C2*R2决定，这个斜率决定了最大冲击电流。
C2可以按以下公式选定：R2由允许冲击电流决定：其中Vmax为最大输入电压，Cload为C3和DC/DC电源模块内部电容的总和，Iinrush 为允许冲击电流的幅度。
图9. 有源冲击电流限制法电路D1用来限制MOS管Q1的栅源电压。
元器件R1，C1和D2用来保证MOS管Q1在刚上电时保持关断状态。
上电后，MOS管的栅极电压要慢慢上升，当栅源电压Vgs高到一定程度后，二极管D2导通，这样所有的电荷都给电容C1以时间常数R1×C1充电，栅源电压Vgs以相同的速度上升，直到MOS管Q1导通产生冲击电流。
以下是计算C1和R1的公式：其中Vth为MOS管Q1的最小门槛电压，VD2为二极管D2的正向导通压降，Vplt为产生Iinrush冲击电流时的栅源电压。
Vplt可以在MOS管供应商所提供的产品资料里找到。
MOS管选择以下参数对于有源冲击电流限制电路的MOS管选择非常重要：l 漏极击穿电压Vds必须选择Vds比最大输入电压Vmax和最大输入瞬态电压还要高的MOS管，对于通讯系统中用的MOS管，一般选择Vds≥100V。
l 栅源电压Vgs稳压管D1是用来保护MOS管Q1的栅极以防止其过压击穿，显然MOS管Q1的栅源电压Vgs必须高于稳压管D1的最大反向击穿电压。
一般MOS管的栅源电压Vgs为20V，推荐12V的稳压二极管。
l 导通电阻Rds_on.MOS管必须能够耗散导通电阻Rds_on所引起的热量，热耗计算公式为：其中Idc为DC/DC电源的最大输入电流，Idc由以下公式确定：其中Pout为DC/DC电源的最大输出功率，Vmin为最小输入电压，η为DC/DC电源在输入电压为Vmin输出功率为Pout时的效率。
η可以在DC/DC电源供应商所提供的数据手册里查到。
MOS管的Rds_on必须很小，它所引起的压降和输入电压相比才可以忽略。
图10. 有源冲击电流限制电路在75V输入，DC/DC输出空载时的波形设计举例已知：Vmax=72VIinrush=3A选择MOS管Q1为IRF540S选择二极管D2为BAS21按公式（4）计算：C2>>1700pF。
选择C2=0.01μF;按公式（5）计算：R2=252.5kW。
选择R2=240kW，选择R3=270W<<R2;按公式（7）计算：C1=0.75μF。
选择C1=1μF;按公式（8）计算：R1=499.5W。
选择R1=1kW图10所示为图9电路的实测波形，其中DC/DC电源输出为空载。
3.2.2 利用专用集成电路控制冲击电流和实现热插拔功能对于复杂的系统，可能需要复杂的控制电路来实现以下功能：n DC/DC电源开关机控制n 当输入电压低于DC/DC电源最低工作电压时，关断冲击电流控制电路，当输入电压恢复正常时，重新启动。
现在有些公司的热插拔芯片可以提供这些功能，如Linear Technology公司的TL1640芯片就提供了简单而有效的冲击电流控制方法。
这种芯片可以工作在很宽的输入电压范围，可提供输入过、欠压保护，还可以对DC/DC电源提供开关机信号。
图11.基于LT1640L的冲击电流控制电路图11所示电路为基于LT1640L的冲击电流控制电路，该电路可以可靠的控制冲击电流、管理热插拔而不引起瞬态过压或欠压。
在上电或插入瞬间，MOS管Q1保持在关断状态，将未充电电容C3、DC/DC电源滤波器电容和输入电源隔开，随后MOS管Q1慢慢开通，电容在控制状态下慢慢充电，只有在电容充满电后，PWRGD才给出开关信号让DC/DC电源开始工作。
电路描述：电阻R3和MOS管Q1的栅极和源极间接外接电容C2作为反馈可以精确控制冲击电流的大小，外接栅极和源极间电容C2的容量可以由以下公式计算得到：式中：Vth为MOS管Q1的最小门槛电压，Cload为C3和DC/DC电源模块内部电容的总和。
电容C2的容量决定在MOS管Q1导通过程中冲击电流Iinrush的大小，最好将冲击电流Iinrush设定得和DC/DC的最大稳态工作电流一样。
改变所要求的冲击电流Iinrush的大小、MOS管型号，甚至MOS管生产厂家，就需要改变外接电容C1、C2的容量。
电阻R18的作用是减小MOS管Q1的关断时间，R3一般在10KW 到15KW之间。
电阻R7、R8决定电路的欠压保护点，电阻R9、R10决定电路的过压保护点，由于UV、OV 的比较电平都是1.24V，图11所示的过、欠压保护点分别为74V和30V。
C5、C6消除OV、UV端的干扰，C5和C6越接近芯片的各自管脚越好。