一、什么是浪涌電流

浪涌電流是指電源接通瞬間或者電路出現(xiàn)異常情況下產(chǎn)生的遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)電流的峰值電流或者過(guò)載電流，浪涌也叫突波。

本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖。



由于電路本身的非線性有可能高于電源本身的脈沖；或者由于電源或電路中其它部分受到本身或外來(lái)尖脈沖干擾以及來(lái)源于外部因素，如雷電、ESD，它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞，如PN結(jié)電容擊穿，電阻燒斷等等。 而浪涌電流保護(hù)就是利用非線性元器件對(duì)高頻（浪涌）的敏感設(shè)計(jì)的保護(hù)電路，簡(jiǎn)單而常用的是并聯(lián)大小電容和串聯(lián)電感。

供電系統(tǒng)浪涌的來(lái)源類型分為外部（雷電原因）和內(nèi)部（電氣設(shè)備啟停和故障等）。

而從電子專業(yè)角度定義系統(tǒng)浪涌的來(lái)源類型分為雷電、靜電、開(kāi)關(guān)電路三類。

二、浪涌抑制方案

對(duì)于浪涌設(shè)計(jì)常有兩種方案，一是采用熔斷電阻器(保險(xiǎn)絲電阻)、二是采用電壓鉗位器件(浪涌放電管、壓敏電阻等)。

按GB/T17626.5浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)的方法，在市電0°、90°、180°、270°四個(gè)相位各打10次浪涌。

三、放電齒

放電齒，也叫放電間隙或者火花間隙。放電齒是一對(duì)指向彼此相對(duì)的銳角的三角形，是由在PCB布線過(guò)程中使用銅箔層作出來(lái)的。

這些三角形需設(shè)置在PCB板元器件的另一層放置，不能被綠油等蓋住。

在浪涌測(cè)試或者ESD測(cè)試時(shí)，共模電感兩端將產(chǎn)生高壓，出現(xiàn)飛弧。

若與周圍器件間距較近，可能使周圍器件損壞。

因此可在其上并聯(lián)一個(gè)放電管抑制它電壓。

如下圖FU2為氣體放電管，并聯(lián)在共模電感兩端，它能夠從而起到滅弧的效果。



氣體放電管抑制效果很好，但是在成本相對(duì)較高，很多情況下我們會(huì)在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，在共模電感兩端放置放電齒，使得共模電感可以通過(guò)放電齒尖端放電，可以減少甚至可避免通過(guò)其他路徑放電，能夠保護(hù)周圍和后級(jí)器件。

這種放電齒是通過(guò)空氣形式來(lái)放電，因此設(shè)計(jì)時(shí)候要注意與共模電感不同面，雖然能夠起到一定的效果，但是對(duì)于經(jīng)常與浪涌電流電壓、ESD發(fā)生的場(chǎng)合中，若是使用這種放電齒就會(huì)容易產(chǎn)生積碳，時(shí)間久了就造成短路，就會(huì)違背當(dāng)初設(shè)計(jì)的初衷。

審核編輯：劉清