浪涌防护电路设计
浪涌防护设计思路与常见防护电路
摘要： 浪 涌 冲 击 是 电子 产 品 的 常 见 问题 之 一 ， 它经常造成产品损坏。 浪 涌 防 护 一 直 以来 是 令 电 子产 品设 计 者 头 痛 的 问题 。
本文从原理上 ，介绍几种 浪涌防护设计 的思路 与方法，并结合具体案例 与电路原理图，进行深层剖析 ，以期 能提供借
鉴作用。 关键 词 ：浪 涌 （ 冲 击 ） ；浪 涌 抑 制 器 ； 防护 电路 ； 引导 ；限 压 ； 限流 ；隔 离 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｎ ７ ０ ９ 文献 标 识 码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ４ — ７ ２ ０ ４（ ２ ０ ０ ３ ）０ ５ — ０ ０ ２ １ — ０ ４
浪涌保护电路设计
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电子设备雷击共模浪涌抑制电路与防浪涌设计计算
电子设备雷击共模浪涌抑制电路与防浪涌设计计算1、防浪涌设计：防浪涌设计时，假定共模与差模这两部分是彼此独立的。
然而，这两部分并非真正独立，因为共模扼流圈可以提供相当大的差模电感。
这部分差模电感可由分立的差模电感来模拟。
为了利用差模电感，在设计过程中，共模与差模不应同时进行，而应该按照一定的顺序来做。
首先，应该测量共模噪声并将其滤除掉。
采用差模抑制网络，可以将差模成分消除，因此就可以直接测量共模噪声了。
如果设计的共模滤波器要同时使差模噪声不超过允许范围，那么就应测量共模与差模的混合噪声。
因为已知共模成分在噪声容限以下，因此超标的仅是差模成分，可用共模滤波器的差模漏感来衰减。
对于低功率电源系统，共模扼流圈的差模电感足以解决差模辐射问题，因为差模辐射的源阻抗较小，因此只有极少量的电感是有效的。
对4000Vp以下的浪涌电压进行抑制，一般只需采用LC电路进行限流和平滑滤波，把脉冲信号尽量压低到2~3倍脉冲信号平均值的水平即可。
电感很容易饱和，因此，L1、L2一般都采用一种漏感很大的共模电感。
用在交流，直流的都有，通常我们在电源EMI滤波器，开关电源中常见到，而直流侧少见，在汽车电子中能够看到用在直流侧。
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）。
由于电路上两线阻抗的不平衡，共模干扰最终体现在差模上。
用差模滤波方法很难滤除。
共模电感到底需要用在哪。
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。
例如：USB线好多就在线上加磁环。
开关电源入口，交流电是远距离传输过来的就需要加。
通常直流侧不需要远传就不需要加了。
没有共模干扰，加了就是浪费，对电路没有增益。
电源滤波器的设计通常可从共模和差模两方面来考虑。
共模滤波器最重要的部分就是共模扼流圈，与差模扼流圈相比，共模扼流圈的一个显著优点在于它的电感值极高，而且体积又小，设计共模扼流圈时要考虑的一个重要问题是它的漏感，也就是差模电感。
防护电路设计
防护电路设计防护电路设计图防护电路设计第一招：了解被保护电源模块的特性；譬如上述电源模块在浪涌测试中，可以通过多少伏的共模干扰？耐压测试是多少？模块内部是否集成了压敏电阻、放电管等瞬态抑制器件？+110V电路上是否集成了防反接的二极管？能否通过电压跌落20ms以上的测试？防护电路设计第二招：“瞬态抑制器件”与“安规耐压防护”结合：有些电源模块，由于绝缘耐压设计、器件选择（如开关MOS管耐过压冲击高），虽然没有共模抑制，但是单独对模块L、N与机壳地之间做浪涌测试，可达2000V以上。
这样的电源模块，由于其耐压防护较好，仅需要防护电路（前级滤波或共模抑制电路的输出残压在2000V就行。
这样设计的好处，如果外部干扰过压，在2000V以下，电源模块通过耐压水平硬扛，共模抑制电路根本不动作，有效的保护防护器件（防护器件，气体放电管、压敏电阻在冲击有一定的冲击使用寿命），提供其可靠性。
因此，在对电源模块能有效保护的前提下，防护电路的动作电路应可能的高，避免其动作频繁，导致过早失效。
当然选用的电源模块质量较差，其耐浪涌冲击的能力也会下降，但最终防护电路的残压，一定要低于其最大可承受的过压水平。
否则，前级过压的瞬态防护意义就会没有了。
防护电路设计第三招：别引祸上身！某设备现场运行实验时（旁边有晶闸管之类的切换，会产生过压谐振），发现其电源模块的压敏电阻（防护电路设计与浪拓电子提供的相拟，器件参数不一样）运行一周或一个月后，就会短路或自燃（烧坏电源滤波板），导致整个系统掉电（最严重的问题）。
仔细检查，电源屏在AC220V的电源上有防雷，但是其压敏电阻为14D561K（560V动作的）、气体放电管为B5G600(600V直流击穿电压)，该防雷模块由于设备内部的瞬态抑制电路动作（压敏电阻与气体入电管为470V），根本不起作用。
查明原因，并且更换动作电压更高的压敏电阻与气体放电管后（无任何瞬态抑制器件时，该设备的浪涌共模抗干扰能力达到1600V，因此更换防器器件上，不影响浪涌抑制）。
星载电路浪涌防护的设计及其测试方法
星载电路浪涌防护的设计及其测试方法作者：干练秦琨陈赞韦博罗笑林来源：《数字技术与应用》2018年第07期摘要：文章介绍了目前卫星星上单机设备启动/浪涌电流而进行改进的措施，以及相应的设备启动/浪涌电流的测试方法，规范浪涌的设计方法和测试方法，提出防浪涌设计参考电路。
关键词：卫星；防浪涌设计；测试方法中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）07-0187-02随着空间载荷平台技术的发展和应用任务需求的增加，卫星供电的纯洁度和稳定性的要求也在不断提高。
目前，卫星产品上陆续发生过产品由于供电电路/接口电路设计时考虑不周，导致产品在整星联试过程中因启动/浪涌电流过大及从线缆上感应到其它设备的启动电流而使产品受损或产生误操作从而影响了产品/系统的生产进度，甚至影响了整星的正常工作。
1 简介浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。
由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。
浪涌是指当电压增加持续三毫微秒（十亿分之一秒）或更长时间时被称为浪涌。
尖峰是指当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时被称为尖峰。
本文主要通过对工程实际运用中发生的由于启动/浪涌电流过大而导致的问题的故障案例进行汇总分析，并结合目前卫星产品为改善设备启动/浪涌电流而进行改进的措施，以及相应的设备启动/浪涌电流的测试方法，规范浪涌的设计方法和测试方法，提出防浪涌设计参考电路。
2 单机浪涌现象引起的普遍性问题及危害在电路设计中，由于滤波的考虑及器件等的要求，在电路中增加一些电容在所难免，因此浪涌电流的存在也是必然的。
在电源启动时，这些电容被迅速充电，微观上考虑相当于瞬间短路，产生很大的电流，这个电流是额定电流的几倍甚至是几十倍，如果浪涌电流大，这可能会破坏供电系统，影响其它电子设备的正常运行。
有时会损坏电源、熔断器、EMI滤波器、整流桥、滤波电容，甚至印刷电路板等元器件。
有时虽然看不到显性损坏，但是隐性损坏降低了设备的可靠性。
can 总线浪涌设计电路
can 总线浪涌设计电路1.引言在撰写过程中，请注意确保文字流畅、逻辑清晰。
以下是对1.1 概述部分的内容进行编写的一种方式：总线浪涌是指在电子设备中，当电压或电流的突变引起的瞬态现象。
这种突变可以由许多原因引起，例如电源开关、电感自感或电容电压增加等。
总线浪涌的问题可能严重影响电子设备的性能和稳定性，并导致设备损坏或短时间内失效。
为了解决总线浪涌带来的问题，设计总线浪涌设计电路是至关重要的。
这些电路可以有效地抑制或限制总线浪涌的干扰，使系统在面临这种电压或电流突变时能够正常工作，并保证设备的可靠性和稳定性。
本文将从总线浪涌的定义和原因开始，探讨总线浪涌带来的问题，并重点介绍总线浪涌设计电路的重要性及其方法和建议。
通过分析总线浪涌设计电路的相关知识，读者将理解为什么需要采取相应的措施来应对总线浪涌，并了解如何设计一个高效可靠的总线浪涌设计电路。
在接下来的章节中，我们将逐步揭示总线浪涌的本质和机制，并深入分析总线浪涌设计电路面临的挑战和解决方案。
通过加深对总线浪涌设计电路的了解，读者将能够应用所学知识，提出并实施适用于不同场景的总线浪涌设计电路。
通过本文的阅读，希望读者能够深入理解总线浪涌设计电路的意义和重要性，并掌握相应的设计方法和建议。
最终，读者将能够为电子设备提供强大的保护，确保设备在总线浪涌的环境中依然能够可靠地运行。
1.2文章结构1.2 文章结构本文共分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分，首先对总线浪涌设计电路的概述进行介绍。
接着，详细说明了本文的结构和目的。
正文部分包括两个小节。
首先，我们将定义和阐述总线浪涌的概念，并解释产生总线浪涌的原因。
其次，我们将讨论总线浪涌给系统带来的问题，包括其对设备的损坏和数据传输的故障等方面进行阐述。
在结论部分，我们将总结总线浪涌设计电路的重要性，强调了在电路设计中应重视总线浪涌的防护。
最后，我们将提出一些总线浪涌设计电路的方法和建议，以帮助读者更好地应对总线浪涌问题。
通信直流电源输入防浪涌电路
通信直流电源输入防浪涌电路
一、过压浪涌测试方法
对于一些特定环境和用途的电子设备, 其供电电源中经常会有电压浪涌(本文所指浪涌均为过压浪涌)，通讯设备过压涌浪主要有以下几种形式，具体参数如下：
为防止这些过压涌浪对后端用电设备的影响，在电源设计过程中必须对电源进行涌浪测试。
相关浪涌测试要求为：用电设备应经受五次过压浪涌，两次过压浪涌之间的时间间隔为1 min。
过压浪涌检测方法：首先用电设备在正常稳态电压下供电, 然后使用电设备输入电压增加到浪涌电压，最后输入电压恢复到正常稳态电压。
过压浪涌后，电源及后端设备不应发生任何故障。
二、实际案例。
常用的防浪涌电路有三种方案
常用的防浪涌电路有三种方案常用的防浪涌电路有三种方案：一、利用传统的防雷元器件组合成防浪涌电路，例如TVS管（瞬态抑制二极管），气体放电管，PTC（热敏电阻）等。
这些防雷元器件的价格都很低。
二、光耦合电路。
(光隔离器件，价格较低，TPL521-4价格为2元左右。
)三、磁耦合电路。
磁隔离是ADI公司iCoupler专利技术，是基于芯片级变压器的隔离技术。
利用该公司生产的相关芯片可以大大简化电路，减少PCB的面积。
(adm2483的价格在10元左右，adm3251e的价格在10元~20元之间。
)浪涌的来源：浪涌通常由自然界的雷电、电源系统（特别是带很重的感性负载）开关切换时引起的，浪涌的产生将带来能量巨大的瞬变过压或过流，例如感应雷在RS-485传输线上引起的瞬变干扰，其能量可在瞬间烧毁连结传输线上的全部器件。
通常所说的防浪涌，有两个耐压指标，一个是共模，一个是差模。
自然界雷电或大电流切换时产生的浪涌一般认为是共模的，而差模形式的浪涌往往是由于数据电缆附近有高压线经过，数据电缆与高压线之间因绝缘不良而产生的，虽然后者比前者产生的电压和电流要小得多，但它不像前者那样只维持很短的几毫秒，而会在数据通信网络中较长时间内稳定地存在。
光耦或磁耦器件标称的耐压是共模，也就是前端到后端之间的耐压。
如果超过这个耐压，前端后端都一起烧坏；器件不会标称差模的耐压，这个由电路的设计来决定，如果超过这个耐压，前端烧坏，后端不会烧坏。
防浪涌电路通常分为隔离法和规避法：一、隔离法光耦合（需要隔离电源）光耦合器（optical coupler，OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波。
雷电与浪涌防护及EMC电路设计
目前我国的低压配电设备普遍使用三相四线制（TN-C），这种供电系统现在存 在很大的不足。当雷电击中电网配电设备的高压输电线路时，会在低压输电线路 的中线中产生很高的浪涌电压，很容易对用电设备产生二次雷击，如果不加以防 雷保护，二次雷击将会导致大量用电设备以及电子仪器损坏。 实践证明，很多雷击事故都是因为配电系统工作不安全引起的。特别是在城市 的郊区或农村，每年都有成千上万的电子产品被雷击损坏，主要原因是城市郊区 和农村大多数低压电网还是采用明线输电，这种输电线路很容易遭受雷击；雷击 时会在中线中产生很高的浪涌电压，并且浪涌电压在中线中传输距离相对较远，
21 12
1.6 雷电的产生
在外力或强电场
力的作用下。极 化带电物体会产 生分离，带电物 体被一分为二， 一个带正电，另 一个带负电。
+U1
— 分离带电
E
-U1
-U2
E
被分离的带电物 体在电场中同样 也要被极化，使 一端的电位要比 另一端高，其电 位梯度不变。
+U2
+
+
形象地说，被分离 带电的两个物体就 好比空中被风吹散 的两朵云。
由于感应导体中的电场强度每处都不一样，所以 导体中位移电流大小每处都不一样。 19
1.4 实验证明空间电场的存在 E
-U1
E
-U1
法 拉 第 罩
+U1
验 电 器
把极化带电物体的一端接地，在物体中就会产生位移电流，位移电流的大 小与物体的电容大小以及电场强度的大小有关，相当于对电容进行充放电。 把极化带电物体的一端接地，然后再把接地导线断开，物体就会带电。再 把带电物体放进验电器的法拉第罩中，验电器就会指示物体带负电。 20
(完整版)信号口浪涌防护电路设计
信号口浪涌防护电路设计通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。
设计信号口防雷电路应注意以下几点：1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有一定裕量。
2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。
3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设备兼容。
4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。
5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。
6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。
1.1网口防雷电路网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。
另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。
下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。
1.1.1室外走线网口防雷电路当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图1设计。
ab图1 室外走线网口防护电路图1a 给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，从图中可以看出该电路的结构与室外走线E1口防雷电路类似。
共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和TVS 管组成的二级防护电路实现。
图中G1和G2是三极气体放电管，型号是3R097CXA ，它可以同时起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。
中间的退耦选用2.2Ω/2W 电阻，使前后级防护电路能够相互配合，电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取，防雷性能会更好，但电阻值不能小于2.2Ω。
后级防护用的TVS 管，因为网口传输速率高，在网口防雷电路中应用的组合式TVS 管需要具有更低的结电容，这里推荐的器件型号为SLVU2.8-4。
浪涌防护电路设计
浪涌防护电路设计1. 简介浪涌防护电路设计是指为了保护电气设备免受浪涌电压的影响而设计的一种电路。
浪涌电压是指突然出现在电力系统中的高峰电压，可能由于雷击、开关操作或其他原因而引起。
这些浪涌电压可以对设备造成严重的损坏甚至损坏。
在本文中，我们将讨论浪涌防护电路设计的原理、常见的设计方法以及一些实际应用案例。
2. 原理浪涌防护电路的设计基于以下原理：2.1 浪涌保护器件浪涌保护器件是用于限制和分散浪涌能量的关键组成部分。
常见的浪涌保护器件包括金属氧化物压敏器（MOV）、气体放电管（GDT）和二极管等。
这些器件可以通过将过大的电流引导到地线或其他接地路径来吸收和分散过多的能量，从而保护设备免受损坏。
2.2 接地系统良好的接地系统对于有效地排除浪涌电压也至关重要。
接地系统可以提供一条低阻抗路径，使浪涌电流能够安全地流入地。
合适的接地系统设计可以减少浪涌电压对设备的影响。
2.3 过载保护过载保护是防止浪涌电流超过设备承受能力的重要手段。
通过在电路中添加过载保护器件，如熔断器或断路器，可以在浪涌电流超过设备额定值时切断电路，从而保护设备免受损坏。
3. 设计方法以下是常见的浪涌防护电路设计方法：3.1 防雷装置防雷装置是用于防止雷击引起的浪涌电压对设备造成损害的重要组成部分。
常见的防雷装置包括避雷针和避雷网等。
这些装置可以将雷击引起的浪涌电压引导到地下，从而保护设备免受损坏。
3.2 浪涌保护器件选择在设计浪涌防护电路时，需要选择合适的浪涌保护器件以确保其可靠性和有效性。
根据不同应用场景的需求，可以选择不同类型和规格的浪涌保护器件。
例如，在低电压应用中，可以选择MOV作为浪涌保护器件；在高电压应用中，可以选择GDT或二极管等。
3.3 接地系统设计良好的接地系统设计对于浪涌防护至关重要。
在设计接地系统时，需要考虑接地电阻、接地导体的材料和布线方式等因素。
合适的接地系统设计可以降低设备受到浪涌电压影响的风险。
3.4 过载保护过载保护是防止浪涌电流超过设备额定值的重要手段。
完整版信号口浪涌防护电路设计
信号口浪涌防护电路设计通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击（直接雷击或感应雷击），比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等，所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。
设计信号口防雷电路应注意以下几点：1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低，并有一定裕量。
2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。
3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求，且接口与被保护设备兼容。
4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。
5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。
6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作，通常在信号回路中，防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3～1.6倍。
1.1网口防雷电路网口的防雷可以采用两种思路：一种思路是要给雷电电流以泄放通路，把高压在变压器之前泄放掉，尽可能减少对变压器影响，同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。
另一种思路是利用变压器的绝缘耐压，通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级，从而实现对接口的隔离保护。
下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。
1.1.1室外走线网口防雷电路设计。
1当有可能室外走线时，端口的防护等级要求较高，防护电路可以按图R1TX组合式G1PE，低节电容TVS R2R3组合式RXG2PE，低节电容TVS R4a变/22.23R097CXTXUNUSESLVU2.8-UNUSE10/10TXTXENTERNERX PH RXUNUSETXUNUSERX RJ47777RXVCVCCGND b 1 室外走线网口防护电路图从图中可以看出该电路的结构与室给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图，图1aTVS口防雷电路类似。
共模防护通过气体放电管实现，差模防护通过气体放电管和外走线E1它可以同时是三极气体放电管，，型号是3R097CXAG1管组成的二级防护电路实现。
电源电路中的浪涌防护设计
1
电源电路中的浪涌防护设计
We protect what you care !
2
电源电路中的浪涌防护设计
以下主要内容
浪涌及防护器件 电源电路的防护设计
3
浪涌
¾ 开关过电压
电力线路 通信线路
电源电路中的浪涌防护设计
浪涌及防护器件
¾ 雷电电磁感应
通
信
线
路
4
z 瞬态抑制二极管(TVS)
Glory achievements (prize):
(1) Pegatron & Unihan Corporation Green Product Management System Certification Certification No.C-QC4-C00410
(2) Awarded 2009 Top 10 famous semiconductor brand of China
初级
8
电源电路中的浪涌防护设计
浪涌及防护器件
防护器件基本选型原则
¾ 条件：正常工作 1. 最小动作电压（TVS截止电压、MOV允许工作电压）高于线路最大正常工作电压
例：设备DC24V电源接口，根据供电允许范围不同（9~28/30/36V），通常选择 30-36V工作电压的TVS；
2 .有源线路不单独使用开关型过压保护器件 3. 信号线路：器件结电容尽量小，满足信号完整性；
高工作电压线路，如 DC220V，单独用TVS防护级别较低
13
24V汽车仪表 方案一（3 颗器件的两级防护）：
电源电路中的浪涌防护设计
电源电路的防护设计
方案二（1 颗器件的单级防护）：
浪涌防护电路方案的设计与验证
测试与测量摘要由于设备的浪涌防护电路既需要通流大的粗防护，又需要精确防护，因此提出了两种基于压敏电阻和TVS 浪涌防护电路的设计方案。
对这两种方案进行测试、分析和实验验证，说明了防护器件之间的连接不能仅采用简单的并联方式，需要在其中增加退耦器件，以实现浪涌防护器件组合防护。
关键词浪涌防护电路；压敏电阻；TVS ；方案设计；退耦AbstractTwo design schemes of surge protection circuit based on varistor and TVS are proposed. Because the surge protection circuit of the equipment needs both rough protection and precise protection. The test, analysis and experimental verification of the two schemes show that the connection between the protective devices can not only adopt the simple parallel mode, but also need to add decoupling devices to realize the combined protection of surge protective devices.Keywordssurge protection circuit; varistor; TVS; scheme design; decoupling引言在产品防浪涌设计中，针对应用中可能出现的浪涌应力和测试应力，都进行了相应的器件选型和配合设计。
但时常会发生测试不通过，或者应用中防护器件和后端被保护电路被浪涌打坏的现象。
本文就此现象，结合了两种设计方案进行了实际测试、对比分析，并对浪涌防护器件组合防护方式进行了实验验证。
串口浪涌保护电路方案设计
一、实用新型名称：一种新型串口保护电路二、技术领域：本实用新型涉及一种串口浪涌脉冲防护装置。
三、背景技术：在短距离通信上，由于串口通信廉价、简单，使用非常普遍。
但串口通信线路本身的防护不是特别完善，尤其在浪涌实验，脉冲实验中，极有可能对设备造成损坏。
四、发明目的：本实用新型的目的通过对串口线路的入口进行高效防护，使得通信线路能够经受住浪涌冲击和脉冲群干扰。
提高产品的可靠性。
五、实用新型内容：本实用新型采用以下技术方案：1、采用三级电路进行保护，前两级主要为浪涌保护，第三级主要为脉冲防护。
2、采用2个三极陶瓷空气放电管将串口通信RXD TXD GND 3根线上的浪涌冲击大部分能量泄放到地。
减少流传到下一级的浪涌残留。
3、采用自复熔丝、压敏电阻、TVS组合作为第二级防护，将浪涌冲击残余能量消耗和吸收。
使得后续电路中浪涌能量维持在完全可接受范围。
4、第三极采用12个磁珠和7个高压电容对脉冲群干扰进行可靠吸收。
六、说明书：1、本实用新型设计主要用于串口设备的浪涌冲击与脉冲群干扰保护。
2、第一级采用2个3极陶瓷空气放电管（3RM090L-6）G1、G2组成，G1的1、2脚分别接GND与TXD，G2的1、2脚分别接GND与RXD，G1、G2的3脚均接到大地。
此种接法（如附图1所示），可以非常有效的泄放TXD RXD GND 3根线上的浪涌能量。
尤其是GND线路，在工程使用中如果GND线路注入浪涌冲击干扰太大，将对电平转换芯片，造成严重伤害，甚至损坏。
此电路2个3极陶瓷空气放电管均有将GND线路浪涌能量泄放到大地的作用。
以此加强了对GND线路的防护。
3、第二级采用自复熔丝F1、F2、压敏电阻R1、R2、TVS1-5组成，当第二级承受电压超过470V时，压敏电阻就是体现他的钳位特性，把过高的电压拉低，让后级电路工作在一个安全的范围内，同时，如果能量比较大，持续时间长，自复熔丝也将保护动作，断开后续电路。
经过压敏电阻（471KD07）的钳位后，通过高速TVS3-5，2极空气放电管（2RL090L-05）接大地。
一种实用的过欠压浪涌保护电路设计
研制开发一种实用的过欠压浪涌保护电路设计骆训卫，宋金华，俱强伟，郑文群（同方电子科技有限公司，江西九江设计了一种实用的过欠压浪涌保护电路，可以用于各种直流电子设备输入端。
满足《飞机供电特性及对中过压浪涌80 V/50 ms和欠压浪涌（GJB 298—1987）中单一故障条件下过压浪涌100 V/500 ms、欠压浪涌保证输出电压保持在安全值。
绝对输入过压电压可高达140 V，输入欠压电压可低至正常工作。
当输入电压在正常范围值时，以极小的电压降将输入电压传递到输出端。
该过欠压浪涌保护电路还能够限制最大输出电流，针对过流和短路故障提供保护。
过欠压；浪涌；抑制；传递；限制A practical Circuit Design for Over-voltage and Under-voltage Surge SuppressionLUO Xunwei, SONG Jinhua, JU Qiangwei, ZHENG Wenqun(Tongfang Electronic Science and Technology Co., Ltd., JiujiangAbstract: A practical overvoltage and undervoltage surge protection circuit is designed, which can be used at the· ７ ·1.2 保护电路具体实现的功能（1）当直流输入电压在电路正常输入范围时，电子设备工作电压为直流输入电压[2]。
（2）当直流输入电压高于电路输入过压设定值，电子设备工作电压为过压浪涌保护电路设定安全电压，实际应用时设置电压一般略低于正常范围的上限值。
（3）当直流输入电压低于电路输入欠压设定值，电子设备工作电压为欠压浪涌保护电路设定安全电压，实际应用时设置电压一般略高于正常范围的下限值。
2 电路硬件设计2.1 电路主要性能指标（1）输入电压范围为19.2 V ～32.4 V ，典型值为24 V 。
直流电机浪涌抑制电路
直流电机浪涌抑制电路1. 引言1.1 直流电机浪涌抑制电路的重要性直流电机浪涌抑制电路是直流电机控制领域中的重要组成部分，其主要作用是抑制电机运行过程中产生的浪涌电流，保护电机和相关设备。
浪涌电流是由于电机启动或制动时，电机绕组和线路中的电感和电容元件突然变化而产生的瞬时过大电流，如果不及时进行抑制，会导致电机绕组和线路的损坏，甚至影响整个电气系统的稳定性和安全性。
直流电机浪涌抑制电路的重要性主要体现在以下几个方面：通过有效抑制浪涌电流，可以延长电机的使用寿命，减少维护成本。
保护电机和相关设备免受浪涌电流的损害，提高电机系统的可靠性和稳定性。
合理设计和应用浪涌抑制电路可以提高电机系统的效率，减少能耗和功率损耗，降低运行成本。
直流电机浪涌抑制电路的重要性不容忽视，对于保护电机和提高系统性能都起着至关重要的作用。
在实际工程中，合理设计和应用浪涌抑制电路是确保电机系统安全稳定运行的重要措施。
1.2 直流电机浪涌抑制电路的应用场景1. 工业控制领域：直流电机浪涌抑制电路常被用于工业控制系统中，可以有效地保护电机及其周边电路设备。
在一些自动化生产线、机械设备和工业机器人中，直流电机浪涌抑制电路起到了至关重要的作用。
2. 交通运输领域：直流电机浪涌抑制电路也广泛应用于交通运输领域，如电动汽车、电动自行车等。
通过使用抑制电路，可以保证电机系统的正常运行，延长电机的使用寿命，提高整车的性能和可靠性。
3. 航空航天领域：直流电机浪涌抑制电路在飞机、卫星等航空航天器件中也扮演重要角色。
这些器件对电机系统的要求非常高，采用浪涌抑制电路可以有效应对各种极端环境和电磁干扰，确保系统的稳定运行。
4. 医疗设备领域：在一些医疗设备中，如心脏起搏器、医用机器人等，直流电机浪涌抑制电路可用于控制电机的启停和速度，提高设备的精确度和稳定性，保障患者的生命安全。
直流电机浪涌抑制电路在各个领域的应用越来越广泛，对提高设备的性能和可靠性起到了关键作用。
防雷击浪涌的开关电源电路设计
防雷击浪涌的开关电源电路设计序言随着城市经济的发展，感应雷和雷电波侵入造成的危害却大大增加。
一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。
特别是太阳能控制仪表，由于太阳能安装位置的特殊情况，其使用稳定性是广大开发人员一直关注的重点。
瞬间高电压的雷击浪涌以及信号系统浪涌是引起仪表稳定性差的重要原因，信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。
金属物体(如电话线) 受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。
如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。
雷击浪涌分析最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。
一方面由于电子设备内部结构高度集成化 (VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。
浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论：1)电源浪涌电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。
当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。
美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10 000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V的就有300余次。
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浪涌防护电路设计
一、引言
浪涌防护电路是指在电路中采用一定的电气或电子技术手段，以保护
设备免受突发的、短暂的高电压脉冲的影响，从而保证设备的正常工作。
浪涌防护电路设计是现代电子技术中非常重要的一部分，因为在
工业生产和日常生活中，各种突发事件都有可能导致电网中出现高压
脉冲，如果没有浪涌防护措施，就会对设备造成不可逆转的损害。
二、浪涌现象及其影响
1.浪涌现象
浪涌是指突发的、短暂的高压脉冲，通常由雷击、开关操作、线路故
障等原因引起。
在实际应用中，由于各种原因导致的高压脉冲可能会
以不同形式进入电子设备内部。
2.影响
当高压脉冲进入设备内部时，就会对设备产生不同程度的影响。
例如：（1）直接损坏器件：当高压脉冲达到一定程度时，可能会直接击穿器件内部的绝缘层，导致器件损坏。
（2）降低器件寿命：即使高压脉冲没有直接击穿器件，也会在器件内部产生热量，从而使器件温度升高，进而缩短器件的寿命。
（3）引起系统故障：高压脉冲可能会干扰设备内部的信号传输，从而
引起系统故障。
三、浪涌防护电路设计原则
1.选择合适的防护元件
在浪涌防护电路中，选择合适的防护元件非常重要。
一般来说，常用的浪涌防护元件有气体放电管、金属氧化物压敏电阻、二极管等。
不同类型的防护元件具有不同的特点和应用范围，在选择时需要根据实际情况进行考虑。
2.合理布局
在电路设计中，合理布局也是非常重要的一点。
例如，在PCB板上布局时，需要将输入端和输出端分开布置，并尽量减少线路长度和环形线路等因素对信号稳定性造成影响。
3.保证接地良好
良好的接地是保证浪涌防护电路有效的关键。
在电路设计中，需要保证接地点的数量充足，并尽量减小接地电阻，从而提高接地效果。
四、浪涌防护电路设计实例
以下是一种简单的浪涌防护电路设计实例：
1.选择合适的防护元件
在本例中，选择了气体放电管作为浪涌防护元件。
气体放电管具有响应速度快、容量大、寿命长等优点，在浪涌防护中得到了广泛应用。
2.合理布局
在PCB板上，将输入端和输出端分开布置，并采用短线连接，避免环形线路对信号稳定性造成影响。
同时，在布局时也需要考虑到气体放电管的引脚排列方式。
3.保证接地良好
在本例中，采用了多个接地点，并尽量减小接地电阻，从而保证了良好的接地效果。
五、总结
浪涌防护电路设计是现代电子技术中非常重要的一部分。
通过选择合适的防护元件、合理布局和保证良好的接地等措施，可以有效避免高压脉冲对设备的损害。
在实际应用中，需要根据具体情况进行设计，并不断优化和改进，以提高浪涌防护电路的效果。