四. 常用EMC防护器件选型学习笔记

常用EMC防护器件选型

一、压敏电阻（MOV）

技术参数：压敏电压工作电压最大通流量最大钳位电压（残压）静态结电容

工作原理：压敏电阻相当于一个可变电阻，它是并联于电路中。当电路正常工作时，它的阻抗很大，漏电流很小，相当于开路，对电路几乎没有影响。但当一个很高的突波电压到来时，压敏电阻的电阻值瞬间下降，使它可以流过很大的电流，同时将电压钳位在一定数值。

选型方法:

1、确定应用电路正常工作电压和压敏电阻，一般情况压敏电压实际数值是电路最大直流工作电压的1.5倍，在交流状态下需考虑峰值，结果应扩大1.414倍

2、根据防护量级确定压敏电阻通流量

电源电路差模防护：由内阻决定（测试防护量级2Ω），通流量2倍

电源电路共模防护：由内阻决定（测试防护量级12Ω），通流量2倍

信号电路共模防护：由内阻决定（测试防护量级42Ω），需考虑结电容，通流量2倍

3、确定压敏电阻两端的结电容

电源电路:如果加在线线之间，可以不用关注，加在线对地之间共模防护，需考虑漏电流对产品影响，加保险丝。

信号电路:高速信号线上尽可能选择结电容小的器件

选型注意事项

1）要求器件的最大通流量为理论计算通流量2倍以上，即Imax≥I工作*2

2）若通流量不能满足使用要求时，将几只单个的压敏电阻并联使用，其通流量为个单只压敏电阻数值之和。要求并联电阻伏安特性尽量相同，以免分流不均损坏压敏电阻。

3）压敏电阻在应用到电源电路之前必须加保险丝。

4）压敏电阻用于电源口对地进行共模防护，需在线地之间增加保险丝，防止器件失效导致电源对地短路。

防护电路工作频率确定压敏电阻结电容:根据防护电路工作速率确定能够加在线路上的对地电容，一般对于信号接口线路需要考虑工作频率和结电容。

AC电源输入防护:压敏电阻同流量大，因此结电容比较大，用在交流电源口漏电流比较大，因此需要配合气体放电管使用。

二、瞬态电压抑制器（TVS）

1.类似于普通的稳压管，是钳位型的干扰吸收器。

2.与被保护设备并联使用。其具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬态电压以及感应雷所产生的过电压。

3.选型方法

1）、根据保护电路工作电压，确定器件反向关断电压。

直流供电:Vrwm(反向关断电压)≥V工作交流供电:Vrwm≥V工作*1.414

最大工作电压需按电源口特性测试要求最大值来选择（直流工作电压范围大，往高的选）。

2）、根据防护技术要求，确定TVS管钳位电压和功率参数。

最大钳位电压Vcmax≥(1.5-2.0)*Vrwm,一般反向关断电压和通流量Ipp确定后，TVS管需满足最小峰值功率Pw≥Vcmax*Ipp＝(1.5-2.0)*Vrwm*Ipp。

3）、根据防护电路工作频率确定TVS管结电容。

4.选型要点

1 ）反向关断电压≥保护电路最大工作电压(Vrwm＞V工作)。

2 ）TVS管的最大钳位电压一般为击穿电压的1.4倍左右。

3 ）对于小电流负载的保护，可在线路中增加限流电阻。

4 ）对于电源电路上应用TVS管选型除了需要注意选择通流量要有一定余量设计以外，还需考虑电源电路正常工作时的电压波动可能会导致TVS管误动作，在选型时反向关断电压的选择需大于电路的最大波动电压。

5 ）TVS管通流量有限，所以TVS管一般情况下不单独用于电源口的浪涌防护设计。

6 ）TVS管接地端应用在需要打绝缘耐压的机壳地(PGND)上，需满足绝缘耐压500AC的要求。

TVS管应用

TVS管用于ESD防护：通常对外信号与电源接口都需要进行ESD防护设计，虽然静电电压比较高，但静电脉冲电流时间比较短，通常几十纳秒，因此对于防静电的TVS来讲，通常200w功率都可以满足15KV静电干扰。

TVS管用于芯片ESD保护：在信号接口进行浪涌或静电防护设计时，如果TVS的残压过高，导致芯片不能承受时，可以在TVS后信号上串联电阻进行分压，从而降低芯片上所得到的残压。

TVS管用于芯片保护：在信号接口进行浪涌防护设计时，如果TVS功率不够，可以采取前面加功率电阻分压限流，从而降低TVS管上所承受瞬态能量。

TVS管应用总结：

电源接口防护：DC电源浪涌、ESD防护

I/O接口防护：接口电源防护

敏感芯片防护：信号/电源ESD、浪涌防护

TVS防护器件PCB走线:防护器件靠近接口位置，走线需短

应用案例

DC电源接口防护（28V）

总之，对于压敏电阻对TVS管的选型与计算，需结合实例进行计算，多加练习，此处还未实践。

三、气体放电管（GDT）

1.工作原理：当外加电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。为开关型过电压保护器件。正常的回路中处于高绝缘栅状态（GΩ级别）

2.技术参数：直流击穿电压冲击击穿电压耐冲击放电电流绝缘电阻（大于1GΩ）结电容（小于3pF）误差范围（直流击穿电压+-20%）

3.选型

直流开启电压，冲击电压越低越好，GDT响应速度越快（应用端口的工作电压需高于直流开启电压的最小值）

A选型方法

1）根据电路工作电压确定直流击穿电压（V击穿>=(1.5~2)*V工作）

2）根据电路防护量级，去顶顶气体放电管的通流量（I实际>2*I额定）

3）根据电路工作频率，确定器件最大结电容

4）根据保护电路特性决定放电管的结构特点

5）耐压测试时，器件的直流击穿电压必须大于耐压测试电压

4.防护器件特性应用：MOV+GDT应用于电源端口

前级与后级间，必须增加退耦器件，且通流量由后级决定。

四、半导体放电管（TSS）

1.工作原理

TSS是一种PNP型器件，可以看作是一个没有门极的晶闸管。

2.选型方法

3.选型注意事项

4.应用于I/O接口防雷设计

四. 常用EMC防护器件选型学习笔记相关推荐

二. 滤波器件选型学习笔记
滤波器件选型学习笔记 1.滤波电容电容阻抗最小,电流最大,滤波效果最好. 1)电容谐振频率:贴片电容滤波效果和插值损耗比直插电容的好谐振频率估算:f=1/(2π(LC)(1/2)),贴片电感值约为 ...
PyTorch中常用Module和Layer的学习笔记~
1 前言今天在学习PyTorch对于VGG网络的官方实现,朱老师在上课的时候也讲了, 不过感觉自己记得还是不是很牢,所以想写个笔记记录一下~ 2 常用Module和Layer nn.Conv2d 这 ...
四、Vue组件化开发学习笔记——父子组件通信，父级向子级传值（props）,子级向父级传值（自定义事件），slot插槽
一.父子组件的通信在上一篇博文中,我们提到了子组件是不能引用父组件或者Vue实例的数据的. 但是,在开发中,往往一些数据确实需要从上层传递到下层: 比如在一个页面中,我们从服务器请求到了很多的数据. ...
一文让你彻底了解EMC防护器件之TVS
电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因,常给人们带来无法估量的损失.这些干扰通常来自于电力设备的起停操作.交流电网的不稳定.雷电干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在.无时不有,使人感 ...
ESD与EOS（surge）防护器件选型
ESD:electronstatic discharge 静电放电现象:有限的大量的电荷在不同电位体之间快速转移的一种放电现象. 产生原因:摩擦,接触,耦合感应等. 特点:时间短(ns级),电压高( ...
第四节：论文种类分类-学习笔记
任务说明学习主题:论文分类(数据建模任务),利用已有数据建模,对新论文进行类别分类: 学习内容:使用论文标题完成类别分类: 学习成果:学会文本分类的基本方法.TF-IDF等: 数据处理步骤在原始a ...
简述python常用的函数模块_Python学习笔记（十三）—函数常用模块
一.模块.包的概念模块就是一个包含所有你定义的函数和变量的文件,其后缀名是.py. 模块可以被别的程序引入,以使用该模块中的函数等功能.这也是使用 python 标准库的方法. 什么是包? 包,pa ...
JSP常用标记——（web基础学习笔记）
include指令标记语法: <%@ include file="文件的URL" %> 目的:在jsp页面内某处整体静态嵌入一个文件.include指令可以实现代码的 ...
2022-07-10 第四小组孙翰章 CSS学习笔记
CSS CSS---层叠样式表,相当于整个网页的美化 1.如何嵌入?(样式如何显示html元素) 样式通常存储在样式表中(先定义样式表),再把样式表添加到html元素中. 2.定义CSS样式的方式: ...

四. 常用EMC防护器件选型学习笔记

四. 常用EMC防护器件选型学习笔记相关推荐

最新文章

热门文章