标签: 浪涌

​​ 瑞隆源（RUILON）SPD事业部研发团队，采用半固态包封材料和一次成型生产工艺，成功开发出 大通流量、高可靠性 、可量产化 的SP板载电涌保护器系列产品。 SP系列与传统板载电涌防护产品相比，由于新产品是采用了半导体内核，在残压抑制、高能通流、可靠脱扣等方面，有着更突出更安全的表现，大大降低了浪涌产品配套使用时的起火概率。 同时，一体化塑封设计，减少了防浪单元的占板面积与空间，提高了元器件的温度、湿度、腐蚀的耐受，解决了很多实际配套应用中的痛点。 ​ 因此，产品一经推出，就受到终端客户的广泛青睐，客户对SP系列产品的应用越来越广泛，对产品的需求也是越来越大。 RUILON SP系列板载电涌防护器产品，针对通信基站48V电源网络，为线路浪涌防护提供了一种创新的单颗元件解决方案，达到了 通流大、残压低、体积小、SMT焊接和高环境适应性 的特点，实现了浪涌防护模块小型化的目的。 产品 常用于通信电源、精密设备、通信设备、机房配电等 对可靠性和耐候性要求高的场所。 RUILON板载电涌保护器，是采用大通流瞬态抑制二极管（TVS）与热保护机械脱离装置的组合。 工作原理： TVS对过电压（暂态过电压和瞬态过电压）响应特别迅速，带热脱扣机构装置能够在瞬态抑制二极管（TVS）工作在暂态过电压时，通过热保护部件的动作将瞬态抑制二极管（TVS）从主回路中脱离，防止瞬态抑制二极管（TVS）起火，起到电涌防护和安全脱扣的作用。 瑞隆源SPD事业部团队，以研发设计板载电涌保护器新品为目标，努力秉承电涌保护能力和封装结构小型化的开发设计理念，并向高性价比、高可靠性、批量化生产方向不断迈进。

主动电路保护器件, 如果应用得当，可以大大减少保护元器件的占地空间，并简化设计。 通过ADI浪涌抑制器，来带大家看看，使用主动电路保护器件，常见的应用拓扑有哪些。 1. 浪涌抑制器：线性 浪涌抑制器的保护原理类似于线性稳压器。如下图，浪涌抑制器监测输入电压和电流。保护阈值由连接输出端的反馈网络决定。通过调节N沟道MOS管栅极，从而将MOS管输出电压钳制在相应的范围。 图1 浪涌抑制器：线性 (图片来源于ADI) 同时为了保护MOS管，一般通过一个电容故障定时器(TMR)来限制MOS管在高损耗区花费的时间。定时器本质上是一个对地电容器。当发生过电压情况时，内部电流源开始给外部电容充电。一旦这个电容达到一定的阈值电压，关闭MOS管。 对于过流保护，如上图，一般通过一个电流检测电阻来监测。当过流情况出现，通过调节MOS管栅极来保证电流在限制范围之内。 典型芯片： LT4363 2. 浪涌抑制器：开关 对于高功率应用，开关浪涌抑制器是一个不错的选择。原理与开关电源、DC-DC转换器类似。阈值由输出端的反馈网络决定，通过调节N沟道MOS管栅极，将MOS管的输出电压钳制在电阻分压器设置的电平。 图 2 浪涌抑制器：开关 (图片来源于ADI) 与线性浪涌抑制器一样，也用一个故障定时器（TMR），来保护MOS管。上图的绿线是电容上的累积电压，我们可以看到，这个电压随着浪涌的出现开始累积，直至浪涌结束开始释放。 典型芯片： LTC7860 3. 浪涌抑制器：门限电压 这种浪涌抑制器的阈值，不由输入电压与反馈网络决定。而是通过设置内部钳位电压（也可以外加一个肖特基二极管来设置钳位电压），来限制住MOS管栅极电压。而MOS管的阈值电压决定输出电压极限。 图 3 浪涌抑制器：门限电压 (图片来源于ADI) 例如，使用内部31.5 V的栅极箝位和5 V的MOS管阈值电压，输出电压被限制为26.5 V。 典型芯片： LTC4380 4. 保护控制器：输出断开 与浪涌抑制器一样，监测过输入电压和电流的情况，但他不是钳制或调节输出，而是立即断开输出以保护下游电子设备。这种简单的保护电路可以有一个非常紧凑的封装，适合电池供电，便携式设备等应用领域。 图 4 保护控制器：输出断开 (图片来源于ADI) 如上图，保护控制器通过分压电阻来监测输入电压，形成一个从UV到OV地电压窗口。当输入电压超出电压窗口范围，马上通过MOS管断开输出。 如上图，该方案使用背靠背MOS管，可以有效防止电压地反向输入。输出端的电流检测电阻，通过持续监测正向电流来实现过电流保护功能。 典型芯片： LTC4368 5.总结： 主动浪涌抑制器，有各式各样种。 可以根据开关放在芯片外面还是集成在芯片里面分为： 内部开关浪涌抑制器 外部开关浪涌抑制器 根据使用场合，有各种各样的拓扑结构 LT4363 LT4363 LTC4380 LTC4368 如果想最大限度地减少下游电子设备的停机时间，可以看下线性型或者开关型浪涌抑制器。从而最大限度地减少下游电子设备的停机时间。 最后： 当然，对应的电路保护器件不止这些。最重要的是，首先要了解你的项目中可能会出现的过电压/过电流/浪涌等各种潜在的危险情况。 然后根据项目具体的要求，如可靠性、反应速度、产品尺寸等要求，对症下药，合理选择合适的电路保护方案，才能事半功倍。 来源：digikey.cn

随着新基建的加快推进，智能制造迎来了更好的发展时机，嵌入式板卡等智能设备也在更多的应用场景中大放异彩。但随着现场的设备数量的剧增，环境中的各种干扰信号也随之增加，这就对设备间通信的安全性与稳定性提出了更高的要求。 1【加防护，更安全】 强磁、强电以及大功率设备所产生的电磁干扰会间接导致总线的电势抬高，由此造成的静电、浪涌或短路等会直接作用到通信线路上，轻则导致通信异常，重则导致死机或者烧毁。因此，在与总线连接前加入隔离防护措施就十分关键。 而开发板作为研发设计和功能评估的重要参考，其稳定性和必要的EMC防护能力同样十分重要。在飞凌嵌入式OK-MX9352-C开发板上，就特意增加了接口防护电路设计，除了作为设计参考之外，还可以保障使用过程中的安全和稳定。 在设计底板时，为了让用户可以更方便地同时测试和使用多个功能，飞凌嵌入式不仅考虑到了各个功能的引出配置，也在布局上充分斟酌了各个接口的位置，并充分考虑了各个接口在不同环境下使用的稳定性，重点设计与测试了各个接口的防护与隔离。 2【CAN和RS485卓越的防护能力】 尤其值得注意的是，在飞凌嵌入式OK-MX9352-C开发板的CAN和RS485的隔离防护设计中，采用了集成器件和分立器件相组合的方案，均实现了GT/T 17626标准下的静电、浪涌、脉冲4级防护能力，让隐患大大降低。 并且CAN和RS485采用了全新的工业级收发器方案，以及工业级的专用防护芯片，CAN-FD还能够支持5Mbps速率下的通信。在后续的分体电路设计中，信号会依次经过共模电感、TVS管、气体放电管等防护器件，让通信更安全更稳定。 3【关注品质，做好产品】 如此用心的防护设计，源于飞凌嵌入式对品质的用心和坚持。不仅如此 ，多年来飞凌嵌入式坚持运行ISO9001质量管理体系，对待品质毫不妥协，对品质负责，对用户负责。飞凌嵌入式OK-MX9352-C开发板能够满足工业控制、智慧医疗、环境监测、交通、电力、新能源和安防监控等多种场景的需求，让您的开发更加简单高效。

文章来源自：高工LED 2015-03-20 22:21:22阅读：13294 摘要业内认为，隔离与非隔离的方案会一直同时存在，而使用隔离电源或非隔离电源不能武断地一刀切，应根据不同场合和不同的使用环境，科学地选用。 作为LED灯具的心脏，驱动电源在整个灯具产品综合成本中占有很大比重。前几年，为了确保LED光源的光效和可靠性，在LED驱动设计上，高电流低电压输出的隔离式LED驱动在市场中占据着主导地位。 　　 　　近年来，随着非隔离电源综合技术的逐渐成熟，越来越多LED电源开始做成非隔离。市场表现方面，由于非隔离电源具备成本及性价比的优势，目前在通用照明市场中被大批量的采用，大有取代隔离电源的势头。 　　 　　总的来说，非隔离电源具备构造简单、效率高等优点，而隔离电源的优势是能把输入和输出隔离起来，可以避免触电的危险。那么，隔离电源与非隔离电源在LED市场应用情况到底如何，是否真的存在彼此取代的问题吗？ 　　 　　 浪涌问题无法解决 　　 　　通常，LED灯具坏了，多数人以电源不稳定下结论。事实上，电源坏掉的原因受浪涌的影响占据了很大的因素，尤其是非隔离电路对于浪涌太敏感，抑制能力差，大批量出货时，就会遇到较多损坏的可能，而隔离电源对于浪涌的问题也不可小觑。 　　 　　据了解，非隔离电源损坏的根源是电源AC线两端的浪涌电压所致，而雷击浪涌是加在电压AC线两端的瞬间高压，有时甚至高达3000V，虽然时间很短，能量却极强。 　　 　　胜景光电工程部主管王南君表示，“在同一条AC线上，当一个大的负载断开的瞬间，因为电流惯性的原因导致电压进入电源，对于非隔离BUCK电路，会瞬间传达到输出，击坏恒流检测环，或是进一步击坏芯片，造成300V直通，而烧掉整条灯管”。 　　 　　崧盛电子技术总监邹超洋表示，“非隔离的电源灯珠的电压与电网是并没有隔离的，如果一个浪涌过来，会非常轻易的串到灯珠上来，进而损坏灯珠”。 　　 　　而在隔离电源方面，风雨天气中雷击造成的感应浪涌冲击，增加了户外LED照明设备受损的几率。业内建议，可以在户外LED照明应用中，加入一种浪涌保护器（SPD)来抑制浪涌能量，以最大限度地减少对照明设备的浪涌冲击。 　　 　　王南君表示，隔离电源一旦出现击坏保险、芯片、MOS的现象，第一个应该想到是浪涌问题。“为了减少损坏率，在设计时就行要考虑到浪涌的因素进去，或是在使用时要告戒用户，尽量避免浪涌发生”。 ---end---

TSS Thyristor Surge Suppresser，是电压开关型瞬态抑制二极管，或者叫半导体放电管、固体放电管等。TSS管是利用半导体工艺制成的保护器件，主要用于信号电路的防雷，不能用于电源端口。 TSS反应速度快，残压低，结电容小（几十pf），可靠性好，一致性好，使用寿命长。在信号电平较高的线路保护时，通流量比TVS大，保护效果也比TVS好。 TSS参数 Vdrm & Idrm 断态电压与漏电流：Vdrm表示TSS不导通的最高电压，在这个电压下，只有很小的漏电流Idrm。 Vs & Is 转折电压与转折电流：TSS开始导通的的标志电压，通过规定的测试电流Is（一般为800mA）时的电压。 Vt & It 通态电压与通态电流：当电压升高达到转折电压Vs时，TSS完全导通，呈现很小的阻抗，器件两端电压立即下降到一个很低的数值（一般为4V@2.2A）。 Ipp 脉冲峰值电流：TSS能够承受的最大脉冲电流。 Ih 维持电流：TSS继续保持导通状态的最小电流，一旦小于维持电流，TSS就恢复到截止状态。 Co 结电容：TSS在静态时的电容值。 选型参数： Vdrm：截止电压必须大于被保护电路的最大工作电压； Vs：转折电压必须小于设备能承受的最大瞬态峰值电压； Ih：维持电流必须大于设备的工作电流和短路电流； Co：寄生电容根据电路需求选择； Ipp：根据电路后浪涌测试标准要求来选择。 浪涌计算 以下面器件参数为例： TSS一般放置在信号端口，常用波形为10/700us，浪涌发生器内阻为42欧姆，TSS的最大通流能力是150A，那么TSS在10/700us波形下，能够承受的最大电压为 42Ω * 150A = 6300V，即为6KV，满足绝大多数情况的需求。 小贴士：RS485信号的工作电压可达12V，但业内常用Vdrm为6V的TSS，不符合上面的选型标准。据称是Idrm随着电压升高，其变化是uA级的，只有升高到Vs附近时，才打到mA级，这不是线性增长关系，故可以使用6V的TSS。 这也应该可以应用在其他信号电路上，只要工作电压远小于Vs，就可以选择工作电压大于Vdrm的TSS，这个可以降低Vs，更加有利于保护后级电路。