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如果你有幸認識一個電子工程師朋友，那么你肯定知道，他們的工作除了測試還是測試，這個測試可能是測試電路保護器件的產(chǎn)品性能參數(shù)，也可能是測試產(chǎn)品是否符合行業(yè)標準，但更多的是為客戶進行防護方案的測試，通過對測試數(shù)據(jù)的分析來優(yōu)化防護方案，提高其安全可靠性。在電路保護解決方案中，雷擊浪涌防護是電子工程師尤為關(guān)注的一個防護重點，本篇五條金律將教您輕松搞定設計。
第一條、搞清楚雷擊浪涌的危害
浪涌是沿線路或電路傳送的電流、電壓或功率的瞬態(tài)波，其特征是先快速上升后緩慢下降。就通信線路和電力線路的浪涌危害來看，較為明顯的表現(xiàn)是系統(tǒng)暫停、死機、被損壞，嚴重時可能引發(fā)事故，而看不見的危害則是線路內(nèi)部的性能下降、使用壽命減短、可靠性降低等影響。
第二條、理清雷擊浪涌防護方案的設計目的
常見的電子設備危害不是由于直接雷擊引起的，而是由于雷擊發(fā)生時在電源和通訊線路中感應的電流浪涌引起的。一方面由于電子設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化(VLSI芯片)，從而造成設備耐壓、耐過電流的水平下降，對雷電(包括感應雷及操作過電壓浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信號來源路徑增多，系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。浪涌電壓可以從電源線或信號線等途徑竄入電腦設備，知道了雷擊浪涌的形成和雷擊浪涌對電腦設備以及其他電子/電力設備的損壞，雷擊浪涌防護電路設計要達到兩個目的：一是要將線路中感應的雷擊浪涌電流泄放到大地，二是要使被保護設備端的浪涌電壓限制在允許的安全電壓以下。
第三條、熟悉雷擊浪涌防護器件的性能參數(shù)
電路保護器件作為被動元件，一直默默的為各類設備提供雷擊浪涌、過壓、過流等防護，確保主動元件及整個電路、設備的使用安全。工程師都知道，只有選擇參數(shù)特性及防護等級合適的電路保護器件才能夠達到上述的保護目的，一旦選型不合理，不但不能起到保護電路的作用，甚至有可能會造成整個電路、設備的癱瘓。
雷擊浪涌防護中常用到的電路保護器件主要有開關(guān)型防雷限壓器件、半導體放電管、玻璃放電管；鉗位型防雷限壓器件TVS瞬態(tài)抑制二極管、壓敏電阻、貼片壓敏電阻、ESD靜電放電二極管以及過流防護器件PTC自恢復保險絲。在前面小碩有詳細提到過電路保護器件的作用及選型，本篇就不再贅述。
第四條、理論性的過一遍防護方案，預想防護方案效果
對于什么是“正常”和“異常”的運行情況，我們需作出合理設想，例如，你無法選用一個在6A下動作的過流保護器件，而期望你的設計在 5.99999A下正常運作，這根本就沒有足夠的余量。如果你的設計在正常運行情況下消耗6A電流，你必須選用一個在8A或更高電流下動作的過流保護器件PTC自恢復保險絲。不僅如此，你必須了解最大工作電壓、最高環(huán)境溫度，以及故障電壓、故障電流和故障持續(xù)時間，才能做出正確的選擇。
當然，電子工程師們必須要清楚任：何保護是不可能做到100%的。如果你設計保護一個特定事件，但是總有可能發(fā)生一些更加嚴重的事件。例如，電信雷電規(guī)范所描述的危害比直接雷擊要輕微得多，要保護產(chǎn)品防止直接雷擊造成的危害是有可能的，但這樣做卻非常昂貴。
第五條、在產(chǎn)品研發(fā)前期就要優(yōu)先考慮電路保護
為確保市場中每一個成熟電子/電力產(chǎn)品設備的都具高安全可靠性，在設計開始時就要規(guī)劃電路保護方案，雖然電路保護器件比過往小了許多，但是在PCB設計完成之后，如果沒有充足的空間就不可能添加電路保護器件。如果電子/電力產(chǎn)品設備在研發(fā)周期沒有及時考慮電路保護，而后期又因為PCB板空間的問題致使防護方案的實現(xiàn)無能，就相當于沒有保護層，其雷擊浪涌防護能力基本為零，產(chǎn)品性能會持續(xù)下降、使用壽命減短、可靠性也逐步降低，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量及市場口碑，反之，在產(chǎn)品研發(fā)前期就積極的規(guī)劃了電路保護方案，并結(jié)合碩凱EMC實驗室的測試數(shù)據(jù)進行方案優(yōu)化，產(chǎn)品可靠性得到有效保障，產(chǎn)品的質(zhì)量和市場口碑自然也不會受到任何不利影響。
電子產(chǎn)品高性能和高可靠性設計的設計趨勢，使得開發(fā)者對電路保護與電磁兼容設計技術(shù)的要求不斷提升。以上五條金律，除了能夠讓新手電子工程師輕松搞定雷擊浪涌防護方案設計，還可以有技巧性的應用到其他類型的防護方案設計及整改過程中，從而設計出色的防護方案，更好的為設備服務。致力于為各行各業(yè)產(chǎn)品提供專業(yè)的安全防護產(chǎn)品和解決方案。
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