SPD - Surge Protective Device
SPD 是防止雷擊導致故障的避雷器，代表浪涌保護設備。一般指浪涌保護器，浪涌保護器，也叫防雷器，是一種為各種電子設備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護的電子裝置。

IEC/ EN61643-11 （JIS C 5381-11）雷電浪涌對策獲得標準認證產品（以下簡稱 SPD），SPD 在通過顯著超過雷涌電流和過壓過電流短路故障之前，必須具有能夠安全傳輸 SPD 故障狀態的機制（隔離功能），在 SPD 故障期間的安全性規格得到了增強。

電源 SPD 的類型

電源 SPD 分為以下 I 類、II 類和 III 類：

可安裝在電力引入口（戶外），可應對直擊雷電電流的I類測試對應產品。

可安裝在配電盤和控制面板上，可應對感應雷電的雷電流，支持II類測試。

可內置設備，通過同時規定施加電壓波形（1.2/50μs）和短路電流波形（8/20μs）的組合波形進行III類試驗。

此外，作為 SPD 故障時性能的分離功能類型，以及故障時可以從 SPD 顯示窗口確認的分離顯示功能，以及 SPD 故障時通知報警的分離觸點功能，通過結合 SPD 報警觸點信號線中的保護裝置報警。

如何使用電源 SPD

機床、激光加工機、機器人、半導體制造設備、安裝機、伺服放大器等工業設備，外部支持II類或III類電源的SPD，如圖1所示，可以通過連接來采取措施。

對于海外客戶，必須選擇符合UL/cUL、IEC/EN等的海外安全標準產品。 此外，對于美國工業設備，美國工業設備的電氣標準 NFPA79 2018 財年版本已更新，要求具有安全控制電路的工業設備安裝 SPD。 特別是，對于未內置于工業設備的控制面板，使用 UL1449（SPD 部件標準）中定義的類型 2（UL-Listed）或 UL-Recognized（UL 識別）的 SPD 已成為一項要求。

基于基板安裝的交流電源用SPD的種類

電路板安裝中的電源 SPD 主要由壓敏電阻 （MOV） 組成。 在接地之間，氣體放電管 （GDT） 通常與 MOV 結合使用。

通過電路板安裝使用交流電源SPD

空調、冰箱、洗衣機和室外 LED 照明等電子設備中的交流電源雷電浪涌對策，通過將 MOV 和 GDT 串聯到地面 （L-G） 中，可以保護高浪涌電壓，如地面到地面 15kV。 （圖.2）

GDT 通過使用 AC 耐壓測試兼容 GDT，因為泄漏電流較小，在電源設備的交流電壓測試中，它具有無需拆下浪涌對策元件即可應對的優點。 （表.1）

然而，另一方面，由于GDT + MOV的雷電浪涌抑制電壓增加，有必要通過雷電浪涌測試驗證確認后續電路沒有影響。

如果交流電源設備需要 CE 認證或其他海外安全標準認證，則必須使用 MOV 和 GDT的 IEC/EN標準認證產品。

在基板設計過程中，放置在電源線的入口處，最好盡可能短，以便盡可能縮短到接地線 （FG） 的圖案路徑長度，在 SPD 周圍放置距離而不接近半導體部件和控制電路。 當雷涌電流流動的圖案路徑長度較長時，當半導體元件和控制電路靠近外圍時，瞬時發出強電磁波，使大電流通電，半導體元件的斷裂和故障是導致因素，因此需要注意。

表 1. GDT 和 MOV 的選擇

SPD 產品圖片

通過電路板安裝實現交流電源 SPD （GDT）

用于感應雷電浪涌對策的通信和信號線用SPD（浪涌保護裝置）

什么是用于通信和信號線的 SPD？

通信和信號線有多種類型，連接形式、通信線路數量以及與通信線路電壓和通信速度相匹配的雷電浪涌對策產品（以下簡稱SPD）需要選擇。

通信和信號SPD的類型和監控攝像機的使用

LAN SPD

對于有需要做浪涌測試的朋友可以聯系我https://docs.qq.com/doc/DVGtUWm1nZE94UFhSLAN線路的雷電浪涌對策，選擇LAN用SPD。 LAN 用SPD有需要接地的放流型LAN用SPD和不需要接地的絕緣型LAN用SPD這2種。

出于安全目的，網絡攝像機的監控攝像機安裝增加，并且 LAN 線路的使用頻率增加，可通過 PoE（以太網供電）或 PoE Plus 供電，PoE/PoE PLUS 原則上選擇用于放流 LAN 的 SPD。 絕緣 LAN SPD 不能用于在 PoE/PoE Plus 中隔離電源。

對于連接到 PC 的不支持 PoE 的 LAN 線路，在隔離 LAN SPD 中使用是有效的。 兩者都可以支持 10BASE-T、100BASE-T 和 1000BASE-T。

下圖是網絡攝像機中LAN用SPD的使用事例。 如果連接網絡攝像機和監控中心的 LAN 線路距離較長，則通過連接 LAN SPD 來防止兩側受保護設備的最新保護是有效的。

RS-485 通信 SPD、觸點信號 SPD、LED 調光信號 SPD

2 線 RS-485 通信線路選擇 485 通信 SPD。 對于觸點信號線和 LED 調光信號線，選擇與線路電壓對應的信號 SPD。

同軸 SPD

對于 HD-SDI 攝像機和模擬高清攝像機（如 HD-SDI 攝像機或 HD-TVI），即使在高清圖像質量和黑暗環境中也能監控，則視頻同軸、觸點信號線、電源線和電纜在室外布線，因此很容易受到感應雷電浪涌的損壞。

在這種情況下，攝像機側和監控中心側分別連接同軸 SPD、信號 SPD 和電源 SPD，以防止雷電浪涌。 用于監控攝像機同軸的同軸 SPD 在 BNC 連接器中具有阻抗 75 Ω 的特性，并且需要寬頻段，以免影響 HD-SDI 方法的高質量信號。 （圖.2）此外，同軸 SPD 中還有一個連接到天線的 SPD。

通過電路板安裝實現通信和信號線的SPD的類型和使用方法

由于通信 IC 經常被雷電浪涌損壞，因此需要將浪涌抑制到盡可能低的電壓的性能，以及低電容性能，以免影響通信傳輸。

滿足這兩種性能，由于不存在一個部件，電容低氣體放電管（GDT），使用半導體浪涌吸收器的限制電壓低是有效的組合。

半導體浪涌吸收器包括雪崩分解二極管 （ABD） 和晶閘管浪涌保護元件 （TSS）。 由于ABD、TSS對大浪涌電流較弱，因此最好采用與GDT組合的方法，有一種稱為餡餅型電路的方法，在此，使用GDT和ABD在GDT和ABD之間連接電阻器或線圈，如下圖所示，介紹了對大浪涌電流的可應對措施。

該電路的工作原理是，當雷電浪涌進入時，ABD 首先在低電壓下響應。 此時浪涌電流通過電壓降流過電阻，GDT通過電壓放電浪涌電流釋放到地面。

在這里，由于 ABD 的脈沖電流容量在 GDT 操作之前可能會因浪涌電流而損壞，如齊納二極管，因此 ABD 脈沖電流電阻的選擇、電阻器的額定功率和電阻值的選擇非常重要。

SPD 產品圖片

用于通信和信號的 SPD

LAN SPD

通信 SPD，信號 SPD

同軸 SPD（BNC 連接器）

通過電路板安裝實現通信和信號線的 SPD

審核編輯 黃宇