浪涌防护器件要选对，布局布线更重要！

深圳比创达EMC

浪涌测试，作为最常见的EMC抗干扰测试项目之一，基本上是家用消费电子必测的项目；其测试目的是为了验证产品在承受外部的浪涌冲击时能否正常工作。

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一、浪涌冲击产生机理及其防护设计

浪涌冲击主要包括雷击浪涌冲击、电力系统内部的开关噪声冲击。

1、雷击浪涌冲击，包括：

（1）直接雷击于外部电路（户外输电线、避雷针等），注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗、产生高压；

（2）在建筑物内、外导体上产生感应电压和电流的间接雷击（即云层间、云层中的雷击、通过附近导体泄放的雷击，这种雷击产生的磁场）；

（3）附近直接对地放电的雷电电流，通过公共接地系统耦合到其他设备；

（4）当雷击浪涌保护装置动作时，电压和电流可能发生迅速变化，也可能耦合到内部电路。

图1 部分雷击浪涌模式示意

2、电力系统内部产生的冲击，包括：

（1）主电源系统切换如电容器组的切换，产生的浪涌冲击骚扰；

（2）配电系统在仪器附近的轻微开关动作或者负荷变化；

（3）与开关装置有关的谐振电路，如晶闸管等；

（4）各种系统故障，例如对设备组接地系统的短路和电弧故障。

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图2 部分电气系统内浪涌模式

针对的浪涌的防护，前级一般会采用避雷针进行引导泄放，同时电力系统前级会安装防雷器；同时我们的终端应用产品本身也需根据应用环境做相应的浪涌防护设计。

如图3，为常见的市电供电设备的AC输入端的防护滤波设计拓扑，其中MOV1--压敏电阻就是用于浪涌防护的器件，F1--保险丝也可作为MOV1失效（MOV的失效模式多为短路击穿）时的安全防护；压敏电阻的选型主要根据防护等级、输入端电压范围、以及后端被保护器件的耐压来综合考量。

图3 常见的AC输入端防护滤波设计拓扑

但根据应用参数确定好合适的压敏电阻就万事大吉了吗？不然，压敏电阻在板子上的放置位置、PCB layout走线的布线方式、线宽也会影响最终的浪涌防护能力。下面就分享一个比创达的日常整改测试工作中，因布局布线不善导致的浪涌失效案例。
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