5V直流电源雷击浪涌如何防护

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什么是电涌？

电涌又称浪涌，定义是超过相应稳定的电压峰值的任何电压峰值，即瞬变电压。瞬间的高电压导流导通，当电压及电流高于正常值的双倍时，称之为电涌（来自于国际电工委员会IEC664-1）。从电学原理上讲，电涌是发生在仅仅几百万分之一秒瞬间内的一种电压或电流脉冲。电涌是微秒量级异常大电流脉冲，波头时间一般在0.25～20μs，单位能量一般在2.5～10MJ/Ω。

电涌按照其产生原因可以分为两大类：外部电涌和内部电涌。外部电涌主要来源于雷电及交流电网异常、周边大功率设备的启动引起的过电压；内部电涌主要是电气、电子网络系统内设备开关引起的过电压。简单来说，就是雷击放电或电气设备开关操作都会产生电涌。

电涌的危害

电涌是用电设备无法避免的问题，只要有电的地方，就会有电涌。无论是外部电涌还是内部电涌都是电气杀手，会干扰电子设备，降低性能及过早老化，甚至直接破坏设备。

简单例子说明，打雷时电脑死机或电视的音质和画质突然下降等现象都是受到外部电涌的干扰影响；而有时候复印机开启后突然瘫痪无法再运作，是因为半导体器件承受不了机器内部负载间的高达千伏的瞬态电涌高压被击穿，导致设备损坏。

电涌危害中以雷击浪涌过电压危害最大，雷电是导致电涌最明显的因素，雷击引起的电涌可分为（1）感应雷击电涌过电压；（2）直接雷击电涌过电压；（3）雷击传导电涌过电压；（4）震荡电涌过电压四大类。以上电涌现象都会产生极高的瞬间过电压，对电气设备特别是低压电气设备、微电子设备造成巨大的冲击和损坏。

雷击电涌也是引发火灾的直接原因之一，因为瞬间的超高压可能会烧爆设备；同时，内部电涌对电器设备日积月累的损害，加速了电器设备的老化，是造成电器火灾的间接原因。

电涌危害是一个不容忽视的问题，由于人类生活与现代经济对于电子设备已经形成密不可分的依赖性，电涌对电气设备硬件造成损坏会直接影响到整个紧密相连的电子网络，造成的间接损失要远远超过直接损失，可能严重影响人们的生活质量或甚至带来灾难性的后果。

雷击浪涌的防护《5V直流电源浪涌保护方案》

方案优点
用于满足直流电源接口的浪涌保护，根据电源所处环境选择合适保护电流的TVS器件，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电8kV，空气放电15kV。
如需满足IEC61000-4-5浪涌高等级测试需选用大功率SMC器件

方案应用
球机电源
枪机电源
电源适配器
LED电源
家庭音乐播放器
数码相框电源
车载电源
其他DC5V供电电源

为设备添加浪涌保护器是日常生活中最普及的电涌防护方式，很多人可能觉得很陌生，甚至一眼都未见过，但其实每个人一直享受着它的保护，涌保护器的作用是把串入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，将强大的电流泄流入地，保护设备或系统不受高电压冲击损坏。电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但至少包含一个非线性电压限制元件。常用电涌保护器基本元器件有：放电间隙、气体放电管（GDT）、压敏电阻（Metal Oxide Varistor简称MOV）、瞬态抑制二极管和扼流线圈等。

除此之外，电子电气设备电路中添加浪涌保护器件也是应对雷击浪涌的根本，比如将陶瓷放电管并联在电路上，器件不动作时，阻值很高，等效电容低，可视为开路，对电路几乎没有影响。当有雷击浪涌过电压时，达到动作电压值后内阻瞬间下降，并释放电流。当异常高压消失，就会自动恢复到高阻状态，电路正常工作。

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