中心議題：

• 雷擊浪湧分析
• 防雷擊浪湧電路的設計

解決方案：

• 應用將壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相並聯
• 使用線繞電阻斷開電路

suizhechengshijingjidefazhan
，ganyingleiheleidianboqinruzaochengdeweihaiquedadazengjia。yibanjianzhuwushangdebileizhenzhinengyufangzhijilei，erqiangdadediancichangchanshengdeganyingleihemaichongdianyaquenengqianrushineiweijidianshi
、電dian話hua及ji電dian子zi儀yi表biao等deng用yong電dian設she備bei。特te別bie是shi太tai陽yang能neng控kong製zhi儀yi表biao，由you於yu太tai陽yang能neng安an裝zhuang位wei置zhi的de特te殊shu情qing況kuang，其qi使shi用yong穩wen定ding性xing是shi廣guang大da開kai發fa人ren員yuan一yi直zhi關guan注zhu的de重zhong點dian。

瞬間高電壓的雷擊浪湧以及信號係統浪湧是引起儀表穩定性差的重要原因，信號係統浪湧電壓的主要來源是感應雷擊

、電磁幹擾(EMI)、無線電幹擾和靜電幹擾。金屬物體(如電話線)受到這些幹擾信號的影響，會使傳輸中的數據產生誤碼，影響傳輸的準確性和傳輸速率。如何設計防雷電路成為儀表研發的關鍵問題。

雷擊浪湧分析

最zui常chang見jian的de電dian子zi設she備bei危wei害hai不bu是shi由you於yu直zhi接jie雷lei擊ji引yin起qi的de
，而er是shi由you於yu雷lei擊ji發fa生sheng時shi在zai電dian源yuan和he通tong訊xun線xian路lu中zhong感gan應ying的de電dian流liu浪lang湧yong引yin起qi的de。一yi方fang麵mian由you於yu電dian子zi設she備bei內nei部bu結jie構gou高gao度du集ji成cheng化hua(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湧)的(de)承(cheng)受(shou)能(neng)力(li)下(xia)降(jiang)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)由(you)於(yu)信(xin)號(hao)來(lai)源(yuan)路(lu)徑(jing)增(zeng)多(duo)，係(xi)統(tong)較(jiao)以(yi)前(qian)更(geng)容(rong)易(yi)遭(zao)受(shou)雷(lei)電(dian)波(bo)侵(qin)入(ru)。浪(lang)湧(yong)電(dian)壓(ya)可(ke)以(yi)從(cong)電(dian)源(yuan)線(xian)或(huo)信(xin)號(hao)線(xian)等(deng)途(tu)徑(jing)竄(cuan)入(ru)電(dian)腦(nao)設(she)備(bei)，我(wo)們(men)就(jiu)這(zhe)兩(liang)方(fang)麵(mian)分(fen)別(bie)討(tao)論(lun)：

1)電源浪湧

電源浪湧並不僅源於雷擊
，當電力係統出現短路故障、投tou切qie大da負fu荷he時shi都dou會hui產chan生sheng電dian源yuan浪lang湧yong
，電dian網wang綿mian延yan千qian裏li，不bu論lun是shi雷lei擊ji還hai是shi線xian路lu浪lang湧yong發fa生sheng的de幾ji率lv都dou很hen高gao。當dang距ju你ni幾ji百bai公gong裏li的de遠yuan方fang發fa生sheng了le雷lei擊ji時shi，雷lei擊ji浪lang湧yong通tong過guo電dian網wang光guang速su傳chuan輸shu

，經jing過guo變bian電dian站zhan等deng衰shuai減jian，到dao你ni的de電dian腦nao時shi可ke能neng仍reng然ran有you上shang千qian伏fu，這zhe個ge高gao壓ya很hen短duan，隻zhi有you幾ji十shi到dao幾ji百bai個ge微wei秒miao，或huo者zhe不bu足zu以yi燒shao毀hui電dian腦nao
，但dan是shi對dui於yu電dian腦nao內nei部bu的de半ban導dao體ti元yuan件jian卻que有you很hen大da的de損sun害hai，正zheng象xiang舊jiu音yin響xiang的de雜za音yin比bi新xin的de要yao大da是shi因yin為wei內nei部bu元yuan件jian受shou到dao損sun害hai一yi樣yang，隨sui著zhe這zhe些xie損sun害hai的de加jia深shen，電dian腦nao也ye逐zhu漸jian變bian的de越yue來lai越yue不bu穩wen定ding，或huo有you可ke能neng造zao成cheng您nin重zhong要yao數shu據ju的de丟diu失shi。

美國GE公司測定一般家庭、飯店、公寓等低壓配電線(110V)在10000小時(約一年零兩個月)內在線間發生的超出原工作電壓一倍以上的浪湧電壓次數達到800餘次，其中超過1000V的就有300餘次。這樣的浪湧電壓完全有可能一次性將電子設備損壞。

2)信號係統浪湧

信號係統浪湧電壓的主要來源是感應雷擊
、電磁幹擾、無線電幹擾和靜電幹擾。金屬物體(如電話線)受到這些幹擾信號的影響，會使傳輸中的數據產生誤碼
，影響傳輸的準確性和傳輸速率。排除這些幹擾將會改善網絡的傳輸狀況。
基於以上的技術缺陷和狀況，本文根據實際使用設計了一種基於壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相並聯式抗雷擊浪湧的開關電源電路。

防雷擊浪湧電路的設計

本ben文wen所suo設she計ji的de是shi一yi種zhong基ji於yu壓ya敏min電dian阻zu和he陶tao瓷ci氣qi體ti放fang電dian管guan的de單dan相xiang並bing聯lian式shi抗kang雷lei擊ji浪lang湧yong電dian路lu，並bing將jiang其qi應ying用yong到dao儀yi表biao的de開kai關guan電dian源yuan上shang。整zheng個ge電dian路lu包bao括kuo防fang雷lei電dian路lu和he開kai關guan電dian源yuan電dian路lu，其qi中zhong防fang雷lei電dian路lu采cai用yong3個壓敏電阻和一個陶瓷氣體放電管組成複合式對稱電路
，共模、chamoquanbaohu。yujingdiandekaiguandianyuandianluzuchengfangleiyibiaodedianyuandianlu
，caiyongyamindianzubinglian
，yanchangshiyongshouming
，zaiyamindianzuduanlushixiaohouyukaiguandianyuandianlufenli

，buhuiyinqishihuo。
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為了實現上述目的所采取的設計方案是：將jiang壓ya敏min電dian阻zu和he陶tao瓷ci氣qi體ti放fang電dian管guan的de單dan相xiang並bing聯lian式shi抗kang雷lei擊ji浪lang湧yong電dian路lu應ying用yong到dao儀yi表biao的de電dian源yuan上shang。主zhu要yao分fen為wei防fang雷lei電dian路lu部bu分fen和he開kai關guan電dian源yuan電dian路lu部bu分fen，電dian路lu簡jian單dan，采cai用yong複fu合he式shi對dui稱cheng電dian路lu
，共gong模mo
、差摸全保護，可以不分L、N端連接。使壓敏電阻RV1位於貼片整流模塊前端分別與電源L、N並聯，主要來鉗位L、N線間電壓，壓敏電阻RV0、RV2與陶瓷氣體放電管FD1串聯後接地，RV0與FD1串聯主要是泄放L線上感應雷擊浪湧電流，RV2與FD1串聯主要是泄放由信號口串人24V參考電位上的能量，RV0、RV2短路失效後，FD1可將其與電源電路分離，不會導致失火現象。

RV1前端線路上串聯了一個線繞電阻
，當此RV1短(duan)路(lu)失(shi)效(xiao)時(shi)，線(xian)繞(rao)電(dian)阻(zu)可(ke)起(qi)到(dao)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)作(zuo)用(yong)
，將(jiang)短(duan)路(lu)電(dian)路(lu)斷(duan)開(kai)，壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)屬(shu)電(dian)壓(ya)鉗(qian)位(wei)型(xing)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)，其(qi)鉗(qian)位(wei)電(dian)壓(ya)點(dian)即(ji)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)參(can)數(shu)選(xuan)擇(ze)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)重(zhong)要(yao)(選壓敏電壓高一點的
，通流量大一些的更安全
、耐用，故障率低)；根據通流容量要求選擇外形尺寸和封裝形式

，本電路中采用561k－10D的壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯來延長使用壽命和確保安全。

陶瓷氣體放電管的通流容量根據要求的通流容量選擇，電路采用3RM470L－7．5－L
，通流量為5000A。線繞電阻R1起限流分壓作用；貼片整流模塊為開關電源電路前端整流作用，C1為高壓濾波電容
，Y1為去耦電容
，電阻R2和電容C2及VD2組成開關電源芯片MOS管的吸收鉗位電路，保護芯片，開關電源芯片采用PI公司的TNY27係列，TR1為高頻變壓器，VD3
、C3構成高頻變壓器次級濾波，U2
、VD4、R3、R4、R5構成開關電源電路的反饋電路
，可將變壓器次級輸出電壓穩定在設計值，此防雷抗浪湧電路在實際使用中取得了較好的效果。



jiyuyamindianzuhetaociqitifangdianguandedanxiangbinglianshifangleidianluzaijinniandetaiyangnengkongzhiyibiaokaifazhongzhujianbeiguangdashejirenyuansuoqinglai，benwensuoshejidedianlujiuqiyanjinxing，wanquanfuheguobiaoGB／T17626．5的試驗標準。在實際使用中可以空出PCB板的空間來為開發者提供隨心所欲的設計舞台。