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標題: ESD防護相關注意事項 [打印本頁]

作者: JKSEMI 時間: 2020-11-4 17:03
標題: ESD防護相關注意事項
雷電及開關電源均會引起浪涌。雷電通過電源線、天線、電話線等途徑對電器設備產生沖擊，這種沖擊就是浪涌。浪涌是電路中瞬間出現的一種高電壓和高電流，在電路中通常持續約百萬分之一秒。但是由于雷電產生的浪涌可以在大約1微秒的瞬間產生幾千伏的瞬間高電壓，因而對連接在電源網絡上的電器設備造成比較嚴重干擾和影響，甚至擊毀電器。除了雷電可以產生強電流的浪涌沖擊之外，開啟、關閉電源等操作時也可以產生瞬間高電壓的浪涌，同樣會對電器設備造成傷害。

那么，電子設備應該如何防護雷電呢？一般來說，凡是有過電壓發生的地方，就有放電管的用武之地，但要用好放電管則需要根據實際工作線路參考放電管的各項指標選用適當的放電管，否則會適得其反。以下是在設計及使用時必須注意的幾點：

第一，放電管的加入不能影響線路的正常工作，這就要保證放電管的直流擊穿電壓的下限值必須高于線路的最大正常工作電壓。據此確定所需放電管的標稱直流擊穿電壓值。例如：在電話線的過電壓防護中，常態時，電話線兩線間的電壓為48V，但當振鈴信號來時，兩線間的峰值電壓可達175V左右，因此，此時選用的氣體放電管的直流擊穿電壓的下限值必須高于175V，考慮到留點余量，所以一般選用直流擊穿電壓值下限為190V（LT-B8G230L）的氣體放電管。

第二,確定線路所能承受的最高瞬時電壓值，要確保放電管的沖擊擊穿電壓值必須低于此值。以確保當瞬間過壓來臨時，放電管的反映速度快于線路的反映速度，搶先一步將過電壓限制在安全值。這是放電管的一個最重要的指標。例如：上例所述的電話線上，如果只用于保護一般的電話機，則只需選用沖擊擊穿電壓小于800V（實測典型值為650V左右）的放電管。

電子設備的電源由電力線路輸入室內，而電力線路會遭受直擊雷和感應雷。在220V電源側出現的雷電過電壓可達10,000V，對電子設備可造成毀滅性打擊。電子設備的電源干擾包含眾多因素，電源干擾可以共模和差模方式存在。共模指的是電源線與大地或中性線與大地之間的電位差，差模干擾存在與電源相線與中性線之間。對于三相電源來講，還尋在相線與相線之間。電源干擾可經歷從持續周期很短的尖峰干擾到全失電之間的變化。所以在220V電源口需要選擇高可靠、優異響應特性的放電管。

這類設備一般可能受到三類過載的影響。這三類過載狀況包括：
1)靜電放電，普通人對此最為熟悉，如在干燥天氣接觸汽車時就可能遇到。這些屬于低功率浪涌。這種情況可通過持續時間短(數納秒)的波形來定義；
2)閃電浪涌，這些屬于大功率浪涌，雷電期間電力線和電信線路所感應的極高電壓會引發這種后果。這種情況可采用中等持續時間(數十微秒)的波形來定義；
3)電力故障，由于電信線路和電力線可能物理接近，電話線上能夠感應交流電壓。這種情況可用50 Hz或60 Hz(可長達15分鐘)波形來定義。

需要指出的是，浪涌等級不僅跟國家有關，還跟設備所在地點有關。不管是中心局的設備，還是用戶端設備，都需要進行保護，且每個國家或地區都可能有自己的保護標準。面向這些狀況進行過壓保護的器件包括氣體放電管、壓敏電阻、瞬態電壓抑制器(TVS)和半導體放電管(TSS)等。

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