常用防雷电路设计参考原理图
低压直流电源DC12V24V防雷设计保护电路---文本资料
低压直流电源DC12V/24V防雷设计保护电路陶瓷气体放电管的应用背景：一直以来，在低压电源端口的雷击保护器件的选型方面，人们更多的是选择压敏电阻MOV或者瞬态抑制二极管TVS，但是，由于压敏电阻MOV在失效时会引起火灾，普通600W或者1500W的TVS通流能力又很小，而现在很多客户对测试等级的要求又很高，尤其是用于基站的产品，防护等级可达到3KA@8/20μS，如此一来，选择气体放电管GDT 作为防护器件才能满足市场需求。
可是常规气体放电管GDT又会带来续流问题，因此，选择合适的气体放电管GDT才能根本解决低压电源端口的雷击保护问题。
二、采用气体放电管保护的传统方案的问题：针对DC12/24V和AC24V端口的雷击保护传统的方案通常都选择常规的两端和三端气体放电管GDT来作为保护器件，旧方案如下：上述图的陶瓷气体放电管老方案，四点的不足：（1）GDT的体积大：（2）气体放电管GDT的残压高：体放电管的弧光压低：GDT的弧光压比电源电压低，就会导致续流的危险。
（4）供电电源浮地时，气体放电管GDT容易误动作供电电源出现浮地时，应用上图传统的方案时，由于气体放电管的阻抗很大，所以在放电管两端会叠加一个很高的电压，如果气体放电管GDT的直流开启电压过低（方案中用的是直流击穿电压90V的GDT），则会导致放电管GDT误动作，此时气体放电管会处于“常亮”的状态，致使系统的供电能力下降甚至丧失。
由此可见，选择90V的气体放电管，很容易发生误动作的危险。
四、解决方案：使用常规GDT用于低电压电源端口时，存在上述四点缺陷。
凯泰电子为此研制的新型气体放电管GDT:BC301N-D，可弥补常规气体放电管的不足之处。
BC301N-D的应用方案：陶瓷气体放电管BC301N-D有以下四个优势：（1）体积小：（2）残压低（3）弧光压高：弧光压比电源电压高，不会发生续流的危险（4）供电电源浮地时，BC301N-D不容易误动作BC301N-D的直流开启电压是300V，常规的气体放电管是90V的，因此供电电源浮地时，BC301N-D相比不轻易发生误动作。
RJ45以太网口防雷设计总结
关键字：以太网口；浪涌；TVS 管；共模；差模；
问题背景介绍：
对于主要的 100M 网口接口需要做特殊的保护处理，具体要求需要达到 6KV 设计目标 （10/700 雷电模拟电压波），作者在调试过程中对传统 bob-smith 端接和防雷设计做了相关 的工作，在此总结出来供以后网口防雷设计参考。
图 3 TVS 管原理图符号
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TVS（Transient Voltage Suppression）是一种限压保护器件，作用与压敏电阻很类似。也 是利用器件的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值实现对后级电路的保护。TVS 管的主要参数有：反向击穿电压、最大钳位电压、瞬间功率、结电容、响应时间等。
图 2 压敏电阻的原理图符号 压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电 阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保 护。压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。 压敏电阻的响应时间为 ns 级，比空气放电管快，比 TVS 管稍慢一些，一般情况下用于 电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千 pF 的数量级范围，很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中，应用在交流电路的保护 中时，因为其结电容较大会增加漏电流，在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流 容量较大，但比气体放电管小。 3，电压钳位型瞬态抑制二极管（TVS）
高压
连接器
线
过孔
管脚
焊盘（电容、电阻）
低压
线
20mil
20mil 20mil
33mil
过孔
―――― 20mil 40mil
100M以太网RJ45防雷防静电防护方案图设计详解
100M以太⽹RJ45防雷防静电防护⽅案图设计详解
以太⽹RJ45接⼝是⽬前应⽤较⼴泛的通讯设备接⼝，以太⽹RJ45的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运⾏。
户外以太⽹容易遭受雷击，雷击浪涌产⽣的过电压和过电流会损坏以太⽹电磁兼容平衡，为此做好RJ45以太⽹接⼝的雷击保护⽅案显得⼗分有必要。
关于以太⽹RJ45接⼝防雷设计⽅案，不同电路保护器件公司设计的⽅案，略有差异。
接下来，电路保护器件⼚家东沃电⼦技术从100M（百兆）以太⽹、1000M（千兆）以太⽹、1000（千兆）POE以太⽹三种接⼝为您分享相对应的防雷保护设计⽅案：
以太⽹⼀次侧⼀般采⽤放电管做共模浪涌⼲扰的吸收，带POE供电的以太⽹⼀次侧需要加钳位型保护器件，⽤TVS瞬态抑制⼆极管或压敏低阻MOV串陶瓷⽓体放电管来做保护。
⼆次侧⼀般采⽤ESD⼆极管做差模浪涌⼲扰的吸收，根据设计要求灵活选⽤分⽴器件或集成器件。
具体选⽤什么型号的电路保护器件为以太⽹接⼝保驾护航，还是要根据以太⽹RJ45接⼝的应⽤保护需求及测试条件来定夺。
网口防雷电路设计
网口防雷电路设计防护思路首先，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。
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.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，防护电路可以按图设计。
图中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leiditech 3R090-5S，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上海雷卯电子SLVU2.8-4。
图中下方的原理图就是采用上述器件网口部分的详细原理图。
三极气体放电管的中间一极接保护地PGND，要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合（不能通过0Ω电阻或电容），这样才能减小GND和PGND的电位差，使防雷电路发挥保护作用。
电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil，走线布在TOP层或BOTTOM层。
若单层不能布这么粗的线，可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。
退耦电阻到变压器的PCB走线建议采用15mil线宽。
该防雷电路的插入损耗小于0.3dB，对100M以太网口的传输信号质量影响比较小。
低压直流电源DC12V24V防雷设计保护电路
低压直流电源DC12V/24V 防雷设计保护电路陶瓷气体放电管的应用背景：一直以来，在低压电源端口的雷击保护器件的选型方面，人们更多的是选择压敏电阻MOV或者瞬态抑制二极管 TVS，但是，由于压敏电阻 MOV在失效时会引起火灾，普通 600W 或者1500W 的TVS通流能力又很小，而现在很多客户对测试等级的要求又很高，尤其是用于基站的产品，防护等级可达到3KA@8/20卩S,如此一来，选择气体放电管 GDT作为防护器件才能满足市场需求。
可是常规气体放电管GDT又会带来续流问题，因此，选择合适的气体放电管GDT才能根本解决低压电源端口的雷击保护问题。
二、采用气体放电管保护的传统方案的问题：针对DC12/24V 和AC24V端口的雷击保护传统的方案通常都选择常规的两端和三端气体放电管GDT来作为保护器件，旧方案如下：上述图的陶瓷气体放电管老方案，四点的不足：(1 ) GDT的体积大：&F091MBJDO^OL(2 )气体放电管GDT的残压高:体放电管的弧光压低：GDT的弧光压比电源电压低，就会导致续流的危险。
(4 )供电电源浮地时，气体放电管GDT容易误动作供电电源出现浮地时，应用上图传统的方案时，由于气体放电管的阻抗很大，所以在放电管两端会叠加一个很高的电压，如果气体放电管GDT的直流开启电压过低(方案中用的是直流击穿电压90V的GDT)，则会导致放电管 GDT误动作，此时气体放电管会处于“常亮”的状态，致使系统的供电能力下降甚至丧失。
由此可见，选择90V的气体放电管，很容易发生误动作的危险。
四、解决方案：使用常规GDT用于低电压电源端口时，存在上述四点缺陷。
凯泰电子为此研制的新型气体放电管GDT:BC301N-D ，可弥补常规气体放电管的不足之处。
BC301N-D 的应用方案:----------- \ 1IU41新方棗〉DC12/J4V K301M-D Is^BJ 18/30C A Maxt circuit---------i--------------------------------------- =新方療陶瓷气体放电管 BC301N-D 有以下四个优势:(1 )体积小:BC301N-D(2)残压低BC301N-D （残压：552V）(3)弧光压高：弧光压比电源电压高，不会发生续流的危险(4 )供电电源浮地时，BC301N-D 不容易误动作 BC301N-D 的直流开启电压是300V , 常规的气体放电管是90V的，因此供电电源浮地时， BC301N-D相比不轻易发生误动作。
电源口防雷电路设计
电源口防雷电路的设计需要注意的因素较多，有如下几方面：1、防雷电路的设计应满足规定的防护等级要求，且防雷电路的残压水平应能够保护后级电路免受损坏。
2、在遇到雷电暂态过电压作用时，保护装置应具有足够快的动作响应速度，即能尽早的动作限压和旁路泄流。
3、防雷电路加在馈电线路上，不应影响设备的正常馈电。
例如，采用串联式电源防雷电路时，防雷电路应可通过设备满负荷工作时的电流并有一定的裕量。
4、防护电路在系统的最高工作电压时不应动作。
通常在交流回路中，防护电路的动作电压是交流工作电压有效值的2.2~2.5倍，在直流回路中，防护电路的动作电压是直流额定工作电压的1.8~2倍。
5、防雷电路加在馈电线路上，不应给设备的安全运行带来隐患。
例如，应避免由于电路设计不当而使防雷电路存在着火等安全隐患。
6、在整个馈电通路上存在多级防雷电路时，应注意各级防雷电路间有良好的配合关系，不应出现后级防雷电路遭到雷击损坏而前级防雷电路完好的情况。
7、防雷电路应具有损坏告警、遥信、热容和过流保护功能，并具有可替换性。
下面分别给出交流电源口和直流电源口的防雷电路设计指导。
一、交流电源口防雷电路设计1、交流电源口防雷电路交流电源口防雷电路上图是一个两级的交流电源口防护电路：a、Gl和G2为气体放电管2、Rvz1~Rvz6为压敏电阻3、Fl和F2为空气开关4、F3和F4为保险5、Ll和L2是退耦电感。
电路原理简述如下：第1级防雷电路为具有共模和差模保护的电路，差模保护采用的压敏电阻。
共模保护采用压敏电阻和气体放电管串联。
第1级防雷电路的通流能力较高，通常在几十kA(8∕20us)。
第1级防雷电路宜选用空气开关做短路过流故障的保护器件。
第2级防雷电路的形式与第1级相同，合理设计第1级电路和第2级电路间的电感值，可以使大部分的雷电流通过第1级防雷电路泄放，第2级电路只泄放少部分雷电流，这样就可以通过第2级电路将防雷器的输出残压进一步降低以达到保护后级设备的目的。
RS485接口EMC电路设计方案
一、原理图1. RS485接口6KV防雷电路设计方案图1 RS485接口防雷电路接口电路设计概述：RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在ＥＭＣ隐患。
本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC问题。
2.电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：L1为共模电感，共模电感能够对衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz；C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波；电容容值选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF；若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压；当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。
C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，C3容值可根据测试情况进行调整；（2）电路防雷设计要点：为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差模2KV的防雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路；气体放电管标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1859W；PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，典型取值为10Ω/2W；为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量必须增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管走掉；D1~D3为TSS管（半导体放电管）组成第三级防护电路，TSS管标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1144W；3.接口电路设计备注：如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连；如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。
RJ45以太网接口EMC防雷设计方案
以太网接口EMC设计方案一、接口概述RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。
二、接口电路原理图的EMC设计百兆以太网接口2KV防雷滤波设计图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计接口电路设计概述：本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。
本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。
电路EMC设计说明：（1）电路滤波设计要点：为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。
图2 带有共模抑制作用的网络变压器RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。
网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。
在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值0.01µF~0.1µF。
百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。
（2）电路防雷设计要点：为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模2KV，差摸1KV的防雷测试要求，成本最低的设计方案就是变压器初级中心抽头通过防雷器件接地，电路图上的D1可以选择成本较低的半导体放电管，但是要注意“防护器件标称电压要求大于等于6V；防护器件峰值电流要求大于等于50A；防护器件峰值功率要求大于等于300 W。
(完整)开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理一、 开关电源的电路组成:功率变换电路、PWM① 防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰.当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件）,这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路.在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通.如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
三、功率变换电路：1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆，MOS 管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图：3、工作原理：R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿.在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。
单相防雷装置的原理
单相防雷装置的原理
单相防雷装置的原理是利用电气工程的相关知识和电器设备的工作原理，通过合理的电路设计和接线方式，实现对单相电力系统中可能出现的雷击过电压的保护。
主要原理如下：
1. 接地保护：单相防雷装置的接地电极将系统和设备接地，建立良好的接地网。
当雷电击中设备时，通过接地电极将雷电的能量迅速引至地下，保护设备免于损坏。
2. 防雷终端：设备接入单相防雷装置，通过合适的雷电保护元器件，如气体放电管、金属氧化物压敏电阻器等，将雷电过电压引至地，防止其通过设备进入到电力系统内部。
3. 接触式放电器：接触式放电器是单相防雷装置中的关键元件，其原理是通过电阻、电容等元件，将雷电过电压变为较低的工频电压，从而保护设备和系统免受雷击过电压的影响。
通过以上原理，单相防雷装置能够有效地将雷电能量引导至地，降低雷击过电压对设备和系统的危害，提高电力系统的安全性和可靠性。
建筑防雷设备
建筑防雷设备11.1 雷电雷电的形成过程可分为气流上升、电荷分离和放电三个阶段。
在雷雨季节,地面上的水分受热变成蒸汽上升,与冷空气相遇之后凝成水滴,形成积云。
云中水滴受强气流摩擦产生电荷,小水滴容易被气流带走,形成带负电的云；较大水滴形成带正电的云。
由于静电感应,大地表面与云层之间、云层与云层之间会感应出异性电荷,当电场强度达到一定值时,即发生雷云与大地或雷云与雷云之间的放电。
典型的雷击发展过程如图11-1所示。
图11-1 雷电的发展过程对地放电的雷云大多带负电荷。
随着雷云中负电荷的积累,其电场强度逐渐增加,当达到25～30 kV/cm时,使附近的空气绝缘破坏,便产生雷云放电。
雷电流是一种冲击波,雷电流幅值变化范围很大,一般为数十至数千安培。
雷电流幅值一般在第一次闪击时出现,也称主放电。
雷电流一般在1～4 μs内增长到幅值。
雷电流是一个幅值很大、陡度很高的电流,具有很强的冲击性,其破坏性极大。
11.1.1 雷电击的基本形式1.直击雷当天空中的雷云飘近地面时,会在附近地面特别是凸出的树木或建筑物上感应出异性电荷。
电场强度达到一定值时,雷云就会通过这些物体与大地之间放电,发生雷击。
这种直接击在建筑物或其他物体上的雷电叫作直击雷。
直击雷使被击物体产生很高的电位,引起过电压和过电流,不仅会击毙人畜、烧毁或劈倒树木、破坏建筑物,而且还会引起火灾和爆炸。
2.感应雷当建筑上空有雷云时,在建筑物上便会感应出相反电荷。
在雷云放电后,云与大地电场消失了,但聚集在屋顶上的电荷不能立即释放,此时屋顶对地面便有相当高的感应电压,造成屋内电线、金属管道和大型金属设备放电,引起建筑物内的易爆危险品爆炸或易燃物品燃烧。
这里的感应电荷主要是由于雷电流的强大电场和磁场变化产生的静电感应和电磁感应造成的,所以称为感应雷或感应过电压。
3.雷电波侵入当输电线路或金属管路遭受直接雷击或发生感应雷,雷电波便沿着这些线路侵入室内,造成人员、电气设备和建筑物的伤害和破坏。
综合布线系统防雷设计原理与示意图
综合布线系统防雷设计原理与示意图随着现代社会的发展，计算机网络技术的普及越来越多的办公大楼、写字楼、医院、银行、宾馆等建筑离不开综合布线系统。
配置综合布线系统，犹如为建筑物建立了一个高速，大容量的信息传送平台，为建筑智能化提供了快速的信息通道。
我国每年因雷击破坏建筑物内计算机网络系统的事件时有发生，所造成的损失是非常巨大的。
因此综合布线系统的防雷设计就显得尤其重要。
我们知道雷电入侵电器设备的形式有两种：直击雷和感应雷。
雷电直接击中线路并经过电器设备入地的雷击过电流称为直击雷；由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流形成的雷击称为感应雷。
目前，在智能大楼防雷系统设计上，是执行的国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057－94，设计由避雷网(带)，避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。
计算机系统安置在建筑物内，受建筑物防雷系统保护，直击雷击中计算机网络系统的可能性非常小，计算机设备抗直击雷能力很低，防护设备非常昂贵，通常不必安装防护直击雷的设备，而计算机网络必须防感应雷。
感应雷可由静电感应产生，也可由电磁感应产生，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的低压电子设备威胁巨大，计算机网络系统及电话程控交换机的防雷工作重点是防止感应雷入侵。
入侵计算机系统的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：1.由交流电220V电源供电线路入侵计算机系统的电源由电力线路输入室内，电力线路可能遭受直击雷和感应雷。
直击雷击中高压电力线路，经过变压器耦合到220伏低压，入侵计算机供电设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。
在220伏电源线上出现的雷电过电压平均可达10000伏，对计算机网络系统可造成毁灭性打击。
2.由计算机通信线路入侵可分为三种情况：(1)当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。
FUGO
雷电波入侵的途径
直击雷或邻近雷击: 1 击在外部防雷装置、保护框
架（工业装置上）、电缆上 1a 浪涌在接地电阻上引起电压降 1b 环路感应过电压
1
L1 L2
L3
PEN
2c
1b
Rst
1a
信息系统
电源系统
2a
20KV
2b
远处雷击
2a 击在远处架空输送线缆上
2b
雷云之间的放电通过架空线 缆引起感应雷电波及过电压
（11）YD5039---97《国内卫星通信地球站工程设计规范》 （12）YD5050---97《点对点微波通信工程设计规范》 （13）GA173-1998<<计算机信息系统防雷保安器>>。 （14）IEC1312-1.2.3<<雷电电磁脉冲的防护>>。 （15）计算机信息系统防雷安全规范(讨论稿)。 （16）GB/T13615－92<<地球站电磁环境保护要求>>。 （17）YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》。 （18）<<无线电管理规则>>。 （19）GB9361-88《计算机场地安全要求》。 （20） DL/T621-1997<<交流电器装置的接地>>
二、直击雷防护-避雷针
避雷针的原理：接闪器
避雷针的种类：传统型、消雷器、优化避雷针、提 前放电避雷针（卫星针）
优化避雷针的特点：
i
1、符合富兰克林接闪原理，
保证有效接闪
2、加装衰减器减小感应雷
衰减器
击的强度
3、多针接闪的优越性
4、不锈钢球的作用
三、防感应雷避雷器 —— 路标
主要防雷元件
rs485接口EMC电路设计方案(防雷-滤波及防护电路原理图)
（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器
件；
（2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。
2. RS485接口电路分地设计
方案特点：
（1）为了抑制内部单板噪声通过RS485接口向外传导辐射，也为了增强
单板对外部干扰的抗扰能力，在RS485接口处增加滤波器件进行抑制，以滤
~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz；
C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的
共模电流以同时对外界干扰能够滤波；电容容值选取范围为22PF~1000pF，
典型值选取100pF；若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那幺差分线对地
的两个滤波电容需要考虑耐压；
当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。C3为接口地和
数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF，C3容值可根据测试情况进行
调整；
（2）电路防雷设计要点：
为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差摸2KV的防
雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的
板之间进行分地处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别
设置地线。分地，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻
抗耦合；
（2）分地现象会导致回流信号跨越隔离带时阻抗变大，从而引起极大的
EMC风险，因此在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径。
rs485接口EMC电路设计方案(防雷/滤波及防护电路
原理图)
485接口EMC电路设计方案分析：
一.原理图
1. RS485接口6KV防雷电路设计方案
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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防雷器基本电路设计图目录一、交流电源防雷器（一）单相并联式防雷器（电路一～电路三）1～3 （二）三相并联式防雷器（电路一～电路三）（三）单相串联式防雷器（通用安全保护电路）（四）三相串联式防雷器（通用安全保护电路）二、通信机房用直流电源防雷器（一）并联式防雷器7 81、正极接地（–48V）直流电源92、负极接地（＋24V）直流电源103、正负对称（±110V）直流电源11 （二）串联式防雷器1、正极接地（–48V）直流电源122、负极接地（＋24V）直流电源133、正负对称（±110V）直流电源14三、通用二级信号防雷器（一）双绞线型信号电路通用电路一～通用电路五15～19 （二）同轴线型信号电路（1）外导体接地电路（通用电路一～通用电路三）20～22 （2）外导体不接地电路（通用电路一～通用电路二）23～24 （三）提高传输频率/速率的方法25四、小功率电源变压器或开关电源保护电路（电路一～电路三）26～28五、通讯电子设备的保护电路（电路一～电路三）六、直流电源与信号同传的保护电路七、信号电路的双重二级保护方式八、检测/控制电路的保护（接地、不接地）九、单级信号防雷器29～313233 34～351、只用玻璃放电管的保护电路362、只用半导体过压保护器的保护电路373、只用TVS 管的保护电路384、复合单级保护电路39十、天馈防雷器1、单级电路天馈防雷器402、二级电路天馈防雷器413、三级电路天馈防雷器42十一、防静电保护器431 一、交流电源防雷器（一）单相并联式防雷器说明：1、优点：电路简单，采用复合对称电路，共模、差模全保护，L、N 可以随便接。
缺点：压敏电阻RV1 短路失效后易引起火灾。
最好在每个压敏电阻上串联一个工频保险丝以防压敏电阻短路起火。
如果L、N 线不可能接反，则可省去压敏电阻RV2、RV3，将放电管G 的上端直接接到N 线上，构成“1+1”电路。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
2 一、交流电源防雷器（一）单相并联式防雷器说明：1、优点：采用复合对称电路，共模、差模全保护，L、N 可以随便接，正常工作时无漏电流，可延长器件使用寿命，由于陶瓷气体放电管失效模式大多为开路，不易引起火灾。
缺点：万一压敏电阻和陶瓷气体放电管都短路失效时还有可能起火。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
3 一、交流电源防雷器（一）单相并联式防雷器电路三说明：1、优点：采用复合对称电路，共模、差模全保护，L、N 可以随便接，安全，压敏电阻短路失效后能与电路脱离，一般不会引起火灾。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（应挑选压敏电压相近的并联，每个压敏电阻都要单独串联温度保险管，以延℃℃合。
最好再串联一个工频保险丝以防工频过电压瞬间击穿压敏电阻起火。
4、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为470V～600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
5、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
（二）三相并联式防雷器电路一：最简单的电路说明：1、优点：采用“3+1”电路，电路简单，三相全保护。
缺点：压敏电阻短路失效后易引起火灾。
最好在每个压敏电阻上串联一个工频保险丝以防压敏电阻短路起火。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（如图所示为每相两个压敏电阻并联，应挑选压敏电压值相近的并联，以延长600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
（二）三相并联式防雷器电路二：较安全的电路说明：1、优点：采用“3+1”电路，三相全保护，正常工作时无漏电流，可延长器件使用寿命，由于陶瓷气体放电管失效模式大多为开路，不易引起火灾。
缺点：万一压敏电阻和陶瓷气体放电管都短路失效时还有可能引起火灾。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（如图所示为每相两个压敏电阻并联，应挑选压敏电压值相近的并联，以延长3、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为470V～600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
6 一、交流电源防雷器（二）三相并联式防雷器电路三：通用的安全保护电路说明：1、优点：采用“3+1”电路，三相全保护，安全，压敏电阻短路失效后能与电路脱离，一般不会引起火灾。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（如图所示为每相两个压敏电阻并联，应挑选压敏电压值相近的并联，每个压敏电阻都要单独串联温度保险管，以延长使用寿命和确保安全）。
合。
最好再串联一个工频保险丝以防工频过电压瞬间击穿压敏电阻起火。
4、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为470V～600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
5、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
7 一、交流电源防雷器（三）单相串联式防雷器单相通用安全保护电路：1、优点：采用两级复合对称电路，共模、差模全保护，残压低，L、N 可以随便接，安全，压敏电阻短路失效后能与电路脱离，一般不会引起火灾。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（如图所示第一级为m 个压敏电阻并联，第二级为n 个并联，应挑选压敏电压℃℃合。
最好再串联一个工频保险丝以防工频过电压瞬间击穿压敏电阻起火。
4、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为470V～600V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
5、压敏电阻和放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，放电管为最大通流容量的一半左右）。
6、串联电感为空心电感，电感量应≥20μH，导线直径应按负载电流计算。
8一、交流电源防雷器（四）三相串联式防雷器 三相通用安全保护电路：说明1、优点：采用两级“3+1”电路，三相全保护，残压低，安全，压敏电阻短路失 效后能与电路脱离，一般不会引起火灾。
2、压敏电阻的压敏电压值参照下表选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故 障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏 电阻并联（如图所示第一级为 m 个压敏电阻并联，第二级为 n 个并联，应挑选压敏电压℃℃ 合。
最好再串联一个工频保险丝以防工频过电压瞬间击穿压敏电阻起火。
4、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压为 470V ～ 600V 。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
5、压敏电阻和放电管都必须按冲击 10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，放电管为最大通流容量的一半左右）。
6、串联电感为空心电感，电感量应≥20μH ，导线直径应按负载电流计算。
9 二、通信机房用直流电源防雷器（一）并联式直流电源防雷器1说明：1、压敏电阻在图上所标型号中选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（应挑选压敏电压相近的并联，每个压敏电阻都要单独串联温度保险管，以延长使用寿命和确保安全）。
2、温度保险管一般采用130℃～135℃、10A/250V 的，应与压敏电阻有良好的热耦合。
最好再串联一个电流保险丝以防操作过电压瞬间击穿压敏电阻起火。
3、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压一般为90V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
10 二、通信机房用直流电源防雷器（一）并联式直流电源防雷器2说明：1、压敏电阻在图上所标型号中选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高）；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（应挑选压敏电压相近的并联，每个压敏电阻都要单独串联温度保险管，以延长使用寿命和确保安全）。
2、温度保险管一般采用130℃～135℃、10A/250V 的，应与压敏电阻有良好的热耦合。
最好再串联一个电流保险丝以防操作过电压瞬间击穿压敏电阻起火。
3、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择，直流击穿电压一般为90V。
当要求的通流容量≤3KA 时，可以用玻璃放电管代替。
4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
11 二、通信机房用直流电源防雷器（一）并联式直流电源防雷器3说明：1、压敏电阻在图上所标型号中选取（选压敏电压高一点的更安全、耐用，故障率低，但残压略高），根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，或采用几个压敏电阻并联（应挑选压敏电压相近的并联，每个压敏电阻都要单独串联温度保险管，以延长使用寿命和确保安全）。