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電源端口-DC 12V 過壓/過流/浪涌(SURGE)防護設(shè)計方案及電子元器件選型

jf_00201596 ? 來源:jf_00201596 ? 作者:jf_00201596 ? 2026-06-09 15:29 ? 次閱讀
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一、OVP/OCP/SURGE多功能電源輸入保護方案

wKgZPGonwNyAe4JlAAi-XzWrN40463.jpg

方案特色:

1、通過在電源輸入端口串接多功能電源保護模塊PPM對后端電路進行保護;

2、滿足穩(wěn)態(tài)過壓OVP保護功能,防止最大60V電壓錯接入;

3、滿足過流、短路OCP保護功能,電流最大可以支持3A;

4、滿足差?!?KV浪涌Surge保護;

5、滿足電源極性反接保護功能;

6、如果客戶產(chǎn)品需要設(shè)計共模保護,在GND與PE之間再并聯(lián)一顆陶瓷氣體放電管即可。

二、通用型-差模2KV浪涌保護方案

wKgZO2onwN2AMksAAAf72IKLJ2o953.jpg

方案特色:

1、根據(jù)電路的最大工作電流及浪涌電流的大小選擇合適的熔斷保險做后端負載過載、短路及TVS管失效時的保護;

2、通過在電路上并接電壓精度高、響應(yīng)速度快、鉗位電壓低的TVS器件對后端電路進行精準保護;

3、通過選擇不同功率大小的TVS管,可以滿足不同等級的測試需求。

三、帶極性反接保護-差共模4KV浪涌防護方案

wKgZPGonwOOASLz0AAjg3FUlKMc410.jpg

方案特色:

1、通過在電路上并接電壓精度高、響應(yīng)速度快、鉗位電壓低的TVS器件對后端電路進行精準保護;

2、在TVS管保護后級串接PMOS管或者低壓降的肖特基二極管做極性反接保護,低內(nèi)阻的MOS管可以有效降低功率損耗,減少發(fā)熱量;

3、靠近芯片端并聯(lián)一顆低VF的肖特基二極管,有利于負壓浪涌防護與模擬雷擊浪涌測試;

4、共模防護部分通過GND對PE并接陶瓷氣體放電管,提供浪涌泄放路徑;

5、產(chǎn)品若涉及到絕緣耐壓測試,可以通過提高GND對PE并接的陶瓷氣體放電管的電壓實現(xiàn);

6、通過選擇不同功率大小的TVS管,可以滿足不同等級的測試需求。

四、兩級帶過流保護-差共模4KV浪涌保護方案

wKgZO2onwOSAVVt8AAiJKL4wIo4332.jpg

方案特色:

1、方案采用多級保護的方式,擁有更高的浪涌防護能力、更低的鉗位電壓、更好的防護效果,同時具有更強的設(shè)計兼容性;

2、初級通過在電源正負之間并接3PIN的陶瓷氣體放電管,中間PIN腳接大地PE,做差共模保護;

3、過陶瓷管后串接自恢復(fù)保險絲做后端負載過流、短路及TVS管失效異常保護;

4、通過在中間級串接一定感量的差模電感做退耦,使前端大通流,高電壓的GDT能夠快速響應(yīng);

5、次級通過在電路上并接電壓精度高、響應(yīng)速度快、鉗位電壓低的TVS器件對后端電路進行精準保護;

6、通過選擇不同的保護器件,可以滿足不同等級的測試保護需求。

五、防雷模塊型-差共模4KV浪涌保護方案

wKgZPGonwOSAW713AAh234IHf2Y635.jpg

方案特色:

1、通過在電源輸入端口并接浪涌保護模塊對后端電路進行保護;

2、能夠解決多級防護電路中額定工作電流較大的情況下,中間退耦的選擇麻煩的問題;

3、小尺寸、大通流、差共模保護一體化設(shè)計,使其擁有卓越防護效果的同時,能最大程度縮減PCB板的占用空間;

4、簡易的設(shè)計,降低了用戶的使用門檻。

六、兩級帶EMI抑制-差共模4KV浪涌保護方案

wKgZO2onwOWAaNl5AAjert19sLs003.jpg

方案特色:

1、方案采用多級保護的方式,擁有更高的浪涌防護能力、更低的鉗位電壓、更好的防護效果,同時具有更強的設(shè)計兼容性;

2、初級防護通過在電源正負之間并接壓敏串放電管做差模保護,陶瓷放電管的高阻抗,能有效降低并聯(lián)支路的漏電流,提升方案的可靠性;

3、通過共模電感、X電容、Y電容組成的EMI濾波器能有效抑制EMI干擾;

4、通過在中間級串接一定感量的差模電感做退耦,使前端大通流,高電壓的MOV和GDT能夠快速響應(yīng);

5、次級通過在電路上并接電壓精度高、響應(yīng)速度快、鉗位電壓低的TVS器件對后端電路進行精準保護;

6、靠近芯片端并聯(lián)一顆低VF的肖特基二極管,有利于負壓浪涌防護與模擬雷擊浪涌測試,此肖特基選型時需要注意IPP;

7、共模防護部分通過GND對PE并接陶瓷氣體放電管,提供浪涌泄放路徑;

8、產(chǎn)品若涉及到絕緣耐壓測試,可以通過提高GND對PE并接的陶瓷氣體放電管的電壓實現(xiàn);

9、通過選擇不同的保護器件,可以滿足不同等級的測試保護需求。

七、零漏電高可靠性/帶極性反接保護-差共模6KV浪涌方案

wKgZPGonwOaAI-VzAAgMnkl0Jv0618.jpg

方案特色:

1、方案采用多級保護的方式,擁有更高的浪涌防護能力、更低的鉗位電壓、更好的防護效果,同時具有更強的設(shè)計兼容性;

2、初級通過在電源正負之間并接GMOV復(fù)合型浪涌保護器件做差模保護,GMOV在電路中可以實現(xiàn)幾乎零漏電,提升防護電路的使用壽命;

3、通過在中間級串接一定感量的差模電感做退耦,使前端大通流,高電壓的GMOV能夠快速響應(yīng),泄放大的浪涌能量;

4、次級通過在電路上并接電壓精度高、響應(yīng)速度快、鉗位電壓低的TVS器件對后端電路進行精準保護;

5、在TVS管保護后級串接PMOS管或者低壓降的肖特基二極管做極性反接保護,低內(nèi)阻的MOS管可以有效降低功率損耗,減少發(fā)熱量;

6、靠近芯片端并聯(lián)一顆低VF的肖特基二極管,有利于負壓浪涌防護與模擬雷擊浪涌測試;

7、共模防護部分通過GND對PE并接陶瓷氣體放電管,提供浪涌泄放路徑;

8、產(chǎn)品若涉及到絕緣耐壓測試,可以通過提高GND對PE并接的陶瓷氣體放電管的電壓實現(xiàn);

9、通過選擇不同的保護器件,可以滿足不同等級的測試保護需求。

方案符合標準要求:

IEC 61000-4-2、EN 61000-4-2、GB/T 17626.2、IEC 61000-4-5、EN 61000-4-5、GB/T 17626.5

以上展示方案僅供參考。

審核編輯 黃宇

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