前言

在電力系統(tǒng)、通信設(shè)備、汽車電子等領(lǐng)域，浪涌過電壓如同隱形殺手——納秒級(jí)的瞬時(shí)高壓、數(shù)十倍額定電壓的沖擊，足以讓精密電子設(shè)備瞬間癱瘓。如何設(shè)計(jì)可靠防護(hù)方案？捷捷半導(dǎo)體最新培訓(xùn)精華全解析！

在電力系統(tǒng)、通信設(shè)備及汽車電子領(lǐng)域，瞬態(tài)過電壓是導(dǎo)致設(shè)備失效的關(guān)鍵因素之一。其納秒級(jí)上升時(shí)間、數(shù)千伏幅值的特性，對(duì)電路保護(hù)設(shè)計(jì)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。捷捷半導(dǎo)體基于最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為合作伙伴提供系統(tǒng)化防護(hù)解決方案。

浪涌過電壓的產(chǎn)生與分類

A類

雷擊過電壓

直接雷擊：外部電路受擊時(shí)，接地電阻阻抗引發(fā)高壓

間接雷擊：電磁場耦合在導(dǎo)體感應(yīng)瞬態(tài)電壓

感應(yīng)雷擊：入地電流通過公共路徑耦合至設(shè)備

操作過電壓

B

電力系統(tǒng)切換擾動(dòng)（如電容組投切）

負(fù)載突變與開關(guān)諧振（MOSFET/晶體管動(dòng)作）

系統(tǒng)短路故障

分層防護(hù)策略

外部防護(hù)：避雷針、浪涌保護(hù)器（SPD）

系統(tǒng)防護(hù)：RC緩沖電路、軟啟動(dòng)設(shè)計(jì)

器件級(jí)防護(hù)：TVS二極管、壓敏電阻

四大國際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求

1.IEC 61000-4-5：雷擊浪涌抗擾度

雷擊波形命名規(guī)則T1/T2

波前時(shí)間T1：浪涌沖擊電壓（電流）的波前時(shí)間T1是一個(gè)虛擬參數(shù)，定義為30%（電流為10%）峰值和90%峰值兩點(diǎn)之間所對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔T的1.67（電流的1.25倍）半峰值時(shí)間T2：虛擬起點(diǎn)O1和電壓（或電流）下降到半峰值時(shí)兩點(diǎn)的時(shí)間間隔。

對(duì)于連接到電源線和短距離信號(hào)連線的端口，應(yīng)使用1.2/50us組合波發(fā)生器。

2. IEC 61000-4-4：電快速瞬變脈沖群（EFT）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐貜?fù)性快速瞬變?cè)囼?yàn)是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到電氣和電子設(shè)備的電源端口、控制端口、信號(hào)端口和接地端口的試驗(yàn)，試驗(yàn)要點(diǎn)是瞬變的高幅值、短上升時(shí)間、高重復(fù)率和低能量。本試驗(yàn)是為了驗(yàn)證電氣和電子設(shè)備對(duì)諸如來自切換瞬態(tài)過程（切斷感性負(fù)載、繼電器觸電彈跳等）的各種類型瞬變騷擾的抗擾度。

3. IEC 61000-4-2：靜電放電（ESD）

ESD 靜電放電：具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移空氣放電：將試驗(yàn)發(fā)生器的充電電極靠近受試設(shè)備直至接觸受試設(shè)備的一種試驗(yàn)方法。接觸放電:試驗(yàn)發(fā)生器的電極保持與受試設(shè)備的接觸并由發(fā)生器內(nèi)的放電開關(guān)激勵(lì)放電的一種試驗(yàn)方法。

4. 汽車電子專項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)（拋負(fù)載測(cè)試P5a-P5b）

P5aP5b汽車高能量拋負(fù)載發(fā)生器適用于道路車輛電子設(shè)備的抗擾度測(cè)試。脈沖P5是道路車輛電子系統(tǒng)中最常見，也是危害比較大的一種電磁現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因是在發(fā)電機(jī)給蓄電池充電的過程中蓄電池突然斷開（如保險(xiǎn)絲熔斷。維修時(shí)突然斷開蓄電池等）所產(chǎn)生的作用于其它電子設(shè)備上的電壓脈沖。P5脈沖有P5a和P5b兩種，上述的是P5a脈沖的形成過程。由于大多數(shù)新型交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部，拋負(fù)載幅度由于增加限幅二極管而受到抑制(箝位)，這便形成了P5b限幅拋負(fù)載脈沖。

防護(hù)方案設(shè)計(jì)思路

1.產(chǎn)品的應(yīng)用行業(yè)和應(yīng)用端口區(qū)分；

2.所處的應(yīng)用環(huán)境；

3.行業(yè)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；

4.測(cè)試等級(jí)要求；

5.選擇合適的應(yīng)用方案和型號(hào)；

6.整機(jī)測(cè)試驗(yàn)證

我們可以為您提供：

符合IEC/ISO標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)器件選型指南

車規(guī)級(jí)TVS二極管（AEC-Q101認(rèn)證）

浪涌測(cè)試失效分析數(shù)據(jù)庫

產(chǎn)品矩陣：超低電容ESD保護(hù)器 | 高功率TVS | 整流模塊 | 智能MOSFET