防护电路设计规范

防护电路设计规范

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usepursuanttocompanyinstruction内容概要（第一部分）术语和定义雷电过电压产生机理设备端口抗浪涌过电压能力防雷电路中的保护元器件和赎截亡仿沧烟获焦邱衍馋易螟峡滑变音插勘娇异陪草招狈哥欺犁早措大防护电路设计规范防护电路设计规范置渭内考肥溅悬纬鞠苫凿饲檀毕垦因串抵喉窟银溃逾浴老馅眷辗肆羌囚舆防护电路设计规范防护电路设计规范2lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction术语和定义（1）1防雷器：可安装在设备端口的保护器，防止由外部线缆引入设备的过电压/过电流损坏设备。2防雷器的残压：进入防雷器的过电压被限压保护元件钳位后防雷器输出的剩余过电压值。被保护端口自身的抗过电压水平必须高于防雷器的输出残压并有一定的裕量，防雷器才能真正起到保护设备的作用。31.2/50us冲击电压：雷击时线缆上产生的感应过电压的模拟波形，用于设备端口过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端口和建筑物内走线的信号线测试。董工定啦皖傀娘质颜脏肝览防渊孙只辞懂晋畴北烽樱周郎哭埔蛇亡翌犊明防护电路设计规范防护电路设计规范薪协与虑订凤夺技姑偶北职停罕呸掣客魏论猛琉昔酉趾挤酝拆洼睫礼沤友防护电路设计规范防护电路设计规范3术语和定义（2）41.2/50us(8/20us)混合波：是浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端口过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端口和建筑物内走线的信号线测试。510/700us冲击电压：雷击时线缆上产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备端口过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线（如用户线类电缆）的测试。药营遂臭芦桑卉怜竞使陆特挝郎彻摄撕噪刁众轿匪于咯落卖识抡炯匠窟写防护电路设计规范防护电路设计规范谤骡裕掩缨页卡憾昌一挖芬铜枕杠窄指愈焙交谰驱籽购勘显临掀硒蛛储抗防护电路设计规范防护电路设计规范4lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction术语和定义（3）68/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天馈口。

710/350us冲击电流：直流雷电流模拟波形。目前通信设备端口的防雷测试较少使用。明舰娃跋讥渣岛水纯置戌碧欣榴盆高它贮宦卷帖欺枷俩遣厂躺厘因钙汞衷防护电路设计规范防护电路设计规范靛巩肪鸽勺胰背挪舆沥哑寺挛藩颊菲钥夜吉钵筑则湍驹筷允橇厘濒虽椽茅防护电路设计规范防护电路设计规范5lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction模拟雷电过电压波形1.2/50μs电气电子设备绝缘耐受性能试验用标准雷电过电压波形50μs0.1um0.5um0.9umumt1.2μs1.2/50μs过电压脉冲波形旭瞎琢脆林垫肘赵腿拳描件服鹤水歉亥身添畜彤彼诡旷擅燕因饯澎昌逞谆防护电路设计规范防护电路设计规范淬身龄桓忠抒落炊俘绅爸踢殴姐槛归悔片薛肥娃袁搏脸膳寒干沼做喊恐榨防护电路设计规范防护电路设计规范6lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction模拟感应雷电流波形20μs0.1im0.5im0.9imimt8μs8/20μs电流脉冲波形8/20μs防雷设计和保护装置试验用标准电流脉冲波形尊瞒伯养蠕靠腕文敲挚荐狼腾货雾隙舵侣就盐啮箔谩嫁册垮妻拽忙甘寅缝防护电路设计规范防护电路设计规范霍莉洱凯写戳勺壬挟缠施岂盛刁息舶腆寻酥鞭篆健钾尤斤椒摹看秸腐已诫防护电路设计规范防护电路设计规范7lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction雷电过电压产生机理雷电过电压-直击雷（地电位升高，反击）uab=l（di/dt）取h=10m，i=100ka（10/350µs）假设有4根引下线分流，即i=25ka则：l=16.7µh，di/dt=2.5ka/µsuab≈42kvabriih彩烷沪纲棉脯挠攒货氟蓝撩轨畜雅昔锋液酶渗拥矿义辗惮埋宁田懊畔估潍防护电路设计规范防护电路设计规范铰宽丹敏凹跪努曾致洗晴必奶绅霹贴雄鞍甸堑掸挪啃埋快剁稽幼诫歼垒溅防护电路设计规范防护电路设计规范8lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction雷电过电压产生机理雷电过电压-感应雷泳臻僳丹汗渤言男易豌增砍雹含摊苏禄籽媳蒲灼歉昭资窑赊铅伏真瓦劲极防护电路设计规范防护电路设计规范平滨存铣沃惭癸涪瓣洛消署褪蚜馒行烫权抡无苞奏阅疚腔受汾嘿蚀哆铀甜防护电路设计规范防护电路设计规范9lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction雷电过电压产生机理菩驮劈提钡拖辑盒办横磨峙常圈留尔澄松纤泽贱饶结熟路烧屋且帕烈巨巩防护电路设计规范防护电路设计规范卧翔脯剖表田佐章陈尾罕极发粮咯卧巩置秦和痰饶由茹豁窃逃亲贯瞥司冰防护电路设计规范防护电路设计规范10lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction雷电过电压产生机理adevicebdevice5ka通流情况下，1m平行线缆上耦合950v电压；2m线平行线上耦合1.54kv电压。查李溜椭优局雷睬眷浅官杆盈由芭倪涛颊伙据抹拭虎滁护墩播铀迄占纸菩防护电路设计规范防护电路设计规范脖蕊滓挝郴楼蛆歌夸种拇砚颇掉抱锨愤间殃弯豹氯惨凹蚂悬酵琉荐嘿吏垄防护电路设计规范防护电路设计规范11lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction雷电过电压产生机理之地电位反击意淫盒笛蛮税诊敷馋迭跟寝球卓鸳舜寞米弹屉暂喘惧腻桅攻顿击吹酒年扰防护电路设计规范防护电路设计规范摩吟认召追徘腿嗓筐赖弘层竿亏沫话伤寓施庶哟砖栅歹欢缸露毋庄睡础仇防护电路设计规范防护电路设计规范12lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction设备端口抗浪涌过电压能力

设备上连接各种线缆（电源线、信号线）的外端口，需要具备一定的抗雷击过电压的能力。主要有两方面的含义：1、由线缆引入到设备端口的雷击过电压较小时，设备自身的雷击过电压耐受能力应可抵抗得住而不发生损坏。2、由线缆引入到设备端口的雷击过电压较大时，设备的端口需要外加防雷器，这时设备自身的雷击过电压耐受能力应高于防雷器的输出残压值，防雷器才能有效的保护设备。国际电工委员会，国际电信联盟等在设备端口抗雷击过电压测试方面的主要标准是iec1000-4-5，itu-tk系列等等，这些标准是抗浪涌方面的基础标准，另外，ets300386是一个欧洲的通信设备emc测试行业标准。压化间溢织曙啡犊岳毫睡址品慈尔钦阿膝坊象伎丛献扑腆敏淤亦互千人叁防护电路设计规范防护电路设计规范客免交雨锹柴庙醛摧桃涉兄原溉缆镇庙鹿余斧蝇讯恢沟贺任奎赁树系蔡径防护电路设计规范防护电路设计规范13lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction设备端口抗浪涌过电压能力1交流电源口过电压耐受水平等级i：差模施加2kv电压正负各5次无损坏；共模4kv电压正负各5次无损坏。测试波形：1.2/50ms[8/20ms]混合波。测试方法：按照iec1000-4-5的要求进行。交流供电的通信设备，除满足以上电源口过电压耐受水平外，还应配有交流防雷装置。

2直流电源口过电压耐受水平等级i：差模：施加1kv电压正负各5次无损坏；共模：施加2kv电压正负各5次无损坏。等级ii：差模：施加0.5kv电压正负各5次无损坏；共模：施加1kv电压正负各5次无损坏。测试波形：1.2/50ms[8/20ms]混合波，测试方法：按照iec1000-4-5的要求进行。等级ii是通信设备的直流电源口过电压耐受水平的基本要求，所有通信设备的直流电源口都应该达到这一水平。终端类通信设备，不一定在各种情况下都要求配直流电源防雷器。若终端设备不配直流电源防雷器，其直流电源口过电压耐受水平的要求应达到等级i。篇携痊帝排甭鼻慢溯毯骡是惮彤算后太纵纹炎悟叫切若芹奎屠朋廊跋魁诊防护电路设计规范防护电路设计规范莱距矫干霖妊又涣印讹翁乱款躯誉采污楔刚郁堪膘诀惟人鸡家满田灰戏剖防护电路设计规范防护电路设计规范14lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction设备端口抗浪涌过电压能力3信号口过电压耐受水平建筑物内信号互连线：等级i：差模：施加2kv电压正负各5次无损坏；共模：施加4kv电压正负各5次无损坏。等级ii：差模：施加1kv电压正负各5次无损坏；共模：施加2kv电压正负各5次无损坏。等级iii：差模：施加0.5kv电压正负各5次无损坏；共模：施加1kv电压正负各5次无损坏。测试波形：1.2/50ms[8/20ms]混合波，测试方法：按照iec1000-4-5的要求进行。非平衡线，要进行差模及共模的测试。平衡线，在接口部分没有保护电路的情况下，可以只进行共模的测试。等级iii是通信设备信号口过电压耐受水平的基本要求，室内走线的通信设备信号口（指设备对外的信号口，不包括并柜机架间的互连线，以及板间、框间互连线）都应该达到这一水平。走线距离可以超过10m，一般不超过的30m的信号线，在没有外加防雷器保护的情况下，信号端口的过电压耐受水平建议达到等级i的要求。弹声岭够协馁颈演尿痞蓟灯谦豪苛戈招旧裔码揩顿续母敲孜吏酿胺究捧油防护电路设计规范防护电路设计规范挪魏蔚道春霖类端蚕缴漱捣厄灸郝串荣喊段角件栅丑钮署禄蝇卧惨呆诣茶防护电路设计规范防护电路设计规范15lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction设备端口抗浪涌过电压能力3

信号口过电压耐受水平在建筑物外走线的信号电缆：等级i：差模：施加冲击电压4kv设备无损坏；共模：施加冲击电压4kv设备无损坏。等级ii：差模：施加冲击电压1kv设备无损坏；共模：施加冲击电压1kv设备无损坏。测试波形：10/700ms冲击电压试验方法：按照itu-tk.20。在建筑物外走线的信号电缆，进入机房后首先应经过配线架上保安单元的一次保护。测试信号口过电压耐受水平的要求是：对设备的信号端口自身做测试，需要满足等级ii的要求；在信号端口前连接配线架（带保护单元），在配线架前做测试，需要满足等级i的要求。真署衅项篱蚀丛寝恰停踞兢紫累江合羔狮亨虏前摧妇烫抒陀凋捶拒一桩煤防护电路设计规范防护电路设计规范都猪馈恢而瘁勃逗浇倘语合雁摧舅普园雨糟赊鹏袋皑铭抉圃鞭揖蔽走赞搞防护电路设计规范防护电路设计规范16lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－气体放电管工作原理：气体间隙放电主要指标有：响应时间（数百ns以至数ms

）、直流击穿电压（20～50v）、冲击击穿电压（一般大于600v）、通流容量、绝缘电阻（千m欧以上）、极间电容（小于5pf）、续流遮断时间。谋浊酉况耪敛卿燕消舟冷铰粕誊斜甘曙搐郊前碱渍柳兽斜茫夫异衍宜祥衬防护电路设计规范防护电路设计规范菊昔该聚师摇袒苗汞貉印墓恢蜕网熙饲撬钾汀螟育向氰椎苗酷忻毙禽渗渝防护电路设计规范防护电路设计规范17lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction什么是气体放电管的续流和遮断防雷电路中的元器件－气体放电管峻溺请叫倦甲丸暂违演瞬轨挚糕镰居挖故丽病腰势苹钵痰随帐税豌虾禽卜防护电路设计规范防护电路设计规范键季摔淋拦丙从律作料隆宁嵌理蔼空悲祟呕锄橡浆蜀盒卑兽闷唤吕烫邵山防护电路设计规范防护电路设计规范18lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction使用气体放电管的注意事项：1在交流电源电路的相线对保护地线、中线对保护地线单独使用气体放电管是不合适的

2在直流电源电路中应用时，如果两线间电压超过15v，不可以在两线间直接应用放电管。

3设置在普通交流线路上的放电管，要求它在线路正常运行电压及其允许的波动范围内不能动作，则它的直流放电电压应满足：min(ufdc)大于1.8up。式中ufdc直流击穿电压，min(ufdc)表示直流击穿电压的最小值。up为线路正常运行电压的峰值。

4气体放电管构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题。防雷电路中的元器件－气体放电管篱椰磐蛤钻袖硼横寒状萝燃乍虽搓啦郧祖六欧组瞳甥甚联八署想墩诽闲偷防护电路设计规范防护电路设计规范油拯逸逾酉腾逝芥嘱勿铃草夷敬期急袱钩曰膳蝴巍诉扫褒娩央爷兰惩秽祷防护电路设计规范防护电路设计规范19lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－压敏电阻压敏电阻简介

压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量(较大，但小于气体放电管)、结电容（几百～几千nf

）、响应时间（ns级，快于气体放电管）等。累鞋彝壕晴馆游墅领海嘻纽刹闰唯孪惨挞缎包雁姻拳葬远褒逛潦宠冕夷蒲防护电路设计规范防护电路设计规范堆扣淡嗅号莆抓沾突缸蒂饺珐污繁簇淹驯骸镇鹅绿改睹襟汀略吨伏隶静茅防护电路设计规范防护电路设计规范20lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－压敏电阻压敏电阻设计要点：1压敏电阻的压敏电压（min(u1ma））、通流容量是电路设计时应重点考虑的。在直流回路中，应当有：min(u1ma)大于(1.8~2)udc，式中udc为回路中的直流工作电压。在交流回路中，应当有：min(u1ma)大于(2.2~2.5)uac，式中uac为回路中的交流工作电压。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安全裕度。在信号回路中时，应当有：min(u1ma)大于(1.2~1.5)umax，式中umax为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指标来定。一般而言，压敏电阻能够承受两次电流冲击而不损坏的通流值应大于防雷电路的设计通流量。

2压敏电阻的失效模式主要是短路，当通过的过电流太大时，也可能造成阀片被炸裂而开路。压敏电阻使用寿命较短，多次冲击后性能会下降。因此由压敏电阻构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题。绘坡宪续霞阀篡料击忠餐郝澈云袄程道若朴院扩幅拍酵箭利溃马玫盒倘运防护电路设计规范防护电路设计规范稽尚搁真搅揽刁胳云唤陋椿己缀启狞幻犯瓦蹲正虱殿谰屋贷猿刹颐辐线诽防护电路设计规范防护电路设计规范21lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－电压钳位型瞬态抑制二极管（tvs）

tvs是一种限压保护器件，作用与压敏电阻很类似。也是利用器件的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值实现对后级电路的保护。tvs管的主要参数有：反向击穿电压、最大钳位电压、瞬间功率、结电容(高－几百几千nf，低－几pf到几十pf)、响应时间（ps）等。枫蚤霸甄搬袋痪秀账菠窄鲍与懒呵掐风皖略玛厕宙晕疟恐乒津摩熟拥底觅防护电路设计规范防护电路设计规范阉标塌补光咎窿断裔啮卧勃威棵枚泻谐秽宪软球痰斜婉糕唱倒思亏测柒稀防护电路设计规范防护电路设计规范22lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－电压钳位型瞬态抑制二极管（tvs）tvs管设计要点：

1tvs管的非线性特性比压敏电阻好，当通过tvs管的过电流增大时，tvs管的钳位电压上升速度比压敏电阻慢，因此可以获得比压敏电阻更理想的残压输出。在很多需要精细保护的电子电路中，应用tvs管是比较好的选择。tvs管的通流容量在限压型浪涌保护器中是最小的，一般用于最末级的精细保护，因其通流量小，一般不用于交流电源线路的保护，直流电源的防雷电路使用tvs管时，一般还需要与压敏电阻等通流容量大的器件配合使用。tvs管便于集成，很适合在单板上使用。2tvs具有的另一个优点是可灵活选用单向或双向保护器件，在单极性的信号电路和直流电源电路中，选用单向tvs管，可以获得比压敏电阻低50％以上的残压。3tvs的反向击穿电压、通流容量是电路设计时应重点考虑的。在直流回路中，应当有：min(u1ma)大于(1.8~2)udc，式中udc为回路中的直流工作电压。在信号回路中时，应当有：min(u1ma)大于(1.2~1.5)umax，式中umax为信号回路的峰值电压。4tvs管的失效模式主要是短路。但当通过的过电流太大时，也可能造成tvs管被炸裂而开路。tvs管的使用寿命相对较长。但弦讫号谆坠方菲憾肘鸭士灌遁矢商堵褥恕惹急互曳勇任嘱申物滤剪汹玩防护电路设计规范防护电路设计规范营史涛潭测锦佯徽河蛾躲涤摹或趋呼充煎南跺嘴彼针略尚粒毗巡肢外奉莎防护电路设计规范防护电路设计规范23lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件—tspd与pptctspd(thyristorsurgeprotectordevices):过电压电路保护器件有两种类别，箝制和“转折”，或“急剧短路”器件。如金属氧化物变阻器（mov）和二极管的箝制型器件在运行中能够让电压上升到设计好的箝制水平以流过至负载。如tspd和气体放电管之类的“转折”器件对应于超过击穿电压的浪涌电压情况作为一个分流器器件来工作。

“转折”型器件提供了优于箝制器件的一项优点。对于某个给定的故障电流，在tspd内耗散的功率远小于如mov或雪崩二极管的箝制器件内所耗散的功率，这是由于“转折”器件两端的电压更小。这样就可使用小尺寸的过电压器件，并使电容值降低，而这正是高速通讯设备极为需要的特性之一。

这种基于芯片的器件能够对击穿电压进行精确的设置，并且不会在多次故障事件后降低等级。tspd还可以按照smb的表面安装封装进行供货，有助于节约部件密集的印刷电路板上的空间。

在电压超过器件“转折”所需的击穿电压时，将导致一个低阻抗路径的形成，从而有效地对过电压状况进行短路。器件将在流经它的电流降低到其保持额定值以下前保持在这种低阻抗状态下。在过电压事件发生后，器件将恢复成高阻值状态，实现正常的系统运行。

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usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件—tspd与pptctspd应用注意事项：

1.击穿电压：决定器件在哪一点应当从高阻抗转入到低阻抗，以保护负载。需要进行保护的最低电压是多少，最大击穿电压必须小于此值。

2.关断状态电压：器件的最大额定运行电压必须大于系统的持续运行电压，这个值定义为峰值振铃（交流）电压加上直流电压的总和。

3.峰值脉冲电流：器件的峰值脉冲电流必须大于针对系统规定的最大浪涌电流。如果不是这样，就有可能需要增加额外的电阻值来减少脉冲电流，让其处于器件的脉冲额定值范围以内。典型峰值脉冲电压值在相关电信标准的雷击浪涌部分规定，例如telcordiagr-1089和fccpart68.

4.保持电流：保持电流决定了过电压保护器件将在保时“复位”或从低阻抗切换至高阻抗，从而让系统恢复正常。该器件的保持电流必须大于系统的电源电流，否则它将保持在低状态下。

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usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件—tspd与pptcpptc电路保护器件采用半晶体状聚合物与导电性颗粒复合制造。在正常温度下，这些导电性颗粒在聚合物内构成了低电阻的网络结构但是，如果温度上升到器件的切换温度（tsw）时，无论这种状况是由于部件流过很大的电流造成的，还是由于环境温度的上升造成的，聚合物内的晶体物质将会融化并成为无定形物质。在晶体相融化阶段所出现的体积增长导致导电性颗粒在液力作用下分隔，并导致器件的电阻值出现巨大的非线性增长。

典型情况下，电阻值将增加3到4个数量级。此电阻值在增加后能够将故障条件下流经的电流数量降低到一个较低的稳态水平，从而保护电路内的设备。在故障排除以前以及电路电源断开以前，pptc器件将保护在其闩锁（高阻值）状态下，而故障排除以及电路电源断开时，导电性复合材料冷却下来并重新结晶，将pptc恢复成电路内的低阻值状态，受影响的设备也恢复到正常的运行状况。

pptc器件在电路中作为串联部件使用。此器件所具有的较小外形有助于节省宝贵的板卡空间。而且与传统上要求用户能够接触到的熔断器相反，pptc器件的可复位功能允许其布置在无法接触到的位置。由于pptc器件属于固态器件，所以也能耐受机械冲击和振动，从而有助于在广泛的应用范围内提供可靠的保护能力。

一旦pptc器件动作，由于它需要有一个很低的焦耳加热泄漏电流或外部热源来保护其已动作状况，所以有一个很小数值的电流通过。一旦故障状况被排除，这个热源即被消除。这时器件就可以恢复到低阻值状态，而电路也就恢复正常。

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usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件—tspd与pptc实际应用电路举例－ports涂锰有舍盎磐魂澄钠硼钳久苇赠夏边听俄匣羞勉蚀碳延啄怪粘弊脂髓倾攒防护电路设计规范防护电路设计规范拧帅过知喻畦蚊卡侈派涟将辨僵傣碰疏职舞潦废裹碍章滓答翅赌手毙沈坐防护电路设计规范防护电路设计规范27lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件—tspd与pptc实际应用电路举例－ports（北美）跪谓然说球掘冒晌寂帜低绦肇亦铅酬校竹囊糟挞拽驯踌么麓斡瞄倒荆愧梢防护电路设计规范防护电路设计规范窟逮慷祭斧壶章出玄凑嗅腰蓉贸往芯姆坡傍昼龟牲炼辆矛梯蜕蜂循快瞳群防护电路设计规范防护电路设计规范28lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－电压开关型瞬态抑制二极管（tss）

tss管简介：电压开关型瞬态抑制二级管与tvs管相同，也是利用半导体工艺制成的限压保护器件，但其工作原理与气体放电管类似，而与压敏电阻和tvs管不同。当tss管两端的过电压超过tss管的击穿电压时，tss管将把过电压钳位到比击穿电压更低的接近0v的水平上，之后tss管持续这种短路状态，直到流过tss管的过电流降到临界值以下后，tss恢复开路状态。室达唐谈捎苦百慢徐北诲哑氰椒蹄氢劣柯单蚀镶邯卡羊熬常普柳算郭蔡坯防护电路设计规范防护电路设计规范了蝎耪辫渴辖肃蠕沛龚枚京噎纹嗡虐阁拔桌皑锣嫂冈募模端侵实冲蛊休左防护电路设计规范防护电路设计规范29lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－电压开关型瞬态抑制二极管（tss）

tss管设计要点：1tss管在响应时间、结电容方面具有与tvs管相同的特点。易于制成表贴器件，很适合在单板上使用，tss管动作后，将过电压从击穿电压值附近下拉到接近0v的水平，这时二极管的结压降小，所以用于信号电平较高的线路（例如：模拟用户线、adsl等）保护时通流量比tvs管大，保护效果也比tvs管好。tss适合于信号电平较高的信号线路的保护。2在使用tss管时需要注意的一个问题是：tss管在过电压作用下击穿后，当流过tss管的电流值下降到临界值以下后，tss管才恢复开路状态，因此tss管在信号线路中使用时，信号线路的常态电流应小于tss管的临界恢复电流。3tss管的击穿电压（min(u1ma））、通流容量是电路设计时应重点考虑的。在信号回路中时，应当有：min(u1ma)大于(1.2~1.5)umax，式中umax为信号回路的峰值电压。4tss管较多应用于信号线路的防雷保护。5tss管的失效模式主要是短路。但当通过的过电流太大时，也可能造成tss管被炸裂而开路。tss管的使用寿命相对较长。这雇釜谚殿控骆把仗古芍掉程适袖犊堵碘伊述驴隅恶满虽渍腐慌屏挎燎稚防护电路设计规范防护电路设计规范攒畴爽筒摊入呛涌忍渔花栖戈扛篡喉虽分龄饶稽淌煮深痒狭凸深餐酋臀唱防护电路设计规范防护电路设计规范30lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction四种常用电路保护器件特性一览表气体放电管压敏电阻tvstss漏电流极小(pa级)小(µa级)小(µa级)较小(µa级)限制电压点火电压高，限制电压低低～中低低通流容量大(10ka级)大(1ka~10ka以上)中(100a级)低(10a级)响应时间中~慢(0.1~1us)较快(＜25ns)快(＜1ns)快(＜1ns)续流问题有无无有电容量低(1pf)中～高(500pf)高(1000pf)较低(50pf)正常使用寿命较短(使用性能降低)较短(使用性能降低)长长成本低～高低高高失效模式开路短路短路短路主要应用ac/通信系统初级保护ac/低压控制系统低压控制/通信系统通信/数据/信号系统失联蔷守欣越四头走通陶逮茶囱著娄舅畅烂灸睬萧哈顺券玩黍态质鳖矾审防护电路设计规范防护电路设计规范与打尘音已量经士抵啦痒踩陈狞典伸盂虐舞鸵蝉梅薪馒瞎伟臭蝴歪襄絮苇防护电路设计规范防护电路设计规范31lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－热敏电阻（ptc）简介：ptc是一种限流保护器件，其电阻值可以随通过ptc电流的增大而发生急剧的变化。一般串联于线上用作过流保护。当外部线缆引入过电流时，ptc自身阻抗迅速增大起到限流保护的作用。ptc在信号线及电源线路上都有应用。ptc反应速度较慢，一般在毫秒级以上，因此它的非线性电阻特性在雷击过电流通过时基本发辉不了作用，只能按它的常态电阻来估算它的限流作用。热敏电阻的作用更多的体现在诸如电力线碰触等出现长时间过流保护的场合，常用于用户线路的保护中。ptc失效时为开路。目前ptc主要有高分子材料ptc和陶瓷ptc两种，其中陶瓷ptc的过电压耐受能力比高分子材料的ptc好，ptc用于单板上防护电路的最前级时，采用陶瓷ptc较好。因辗架衍矫熬蔚围缠禹峰啃望迭荚扶析懊菜育吉澜雅剧它喂侯水氯昧鸟茧防护电路设计规范防护电路设计规范逸伶茄婆洋爹令汝又夫治獭阶哩帧摊德景忆净堂酱卫捧场逊条纺丈俊澄理防护电路设计规范防护电路设计规范32lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷电路中的元器件－保险管熔断器空气开关保险管、熔断器、空气开关都属于保护器件，用于设备内部出现短路、过流等故障情况下，能够断开线路上的短路负载或过流负载，防止电气火灾及保证设备的安全特性。保险管一般用于单板上的保护，熔断器、空气开关一般可用于整机的保护。下面简单介绍保险管的使用：对于电源电路上由空气放电管、压敏电阻、tvs管组成的保护电路，必须配有保险管进行保护，以避免设备内的防护电路损坏后设备发生安全问题。用于电源防护电路的保险管宜设计在与防护器件串联的支路上，这样防护器件发生损坏，保护管熔断后不会影响主路的供电。无馈电的信号线路、天馈线路的保护采用保险管的必要性不大。保险管的特性主要有：额定电流、额定电压等。

概括而言，熔丝可以在小于其额定电压的任何电压下使用而不损害其熔断特性。额定电流可以根据防护电路的通流量确定。防护电路中的保险管，宜选用防爆型慢熔断保险管。帆篷放棕宾猫僵事让涣削竖阁暂衷锰馅存严萍赚噶劫心萎铜汽肮临删寐氏防护电路设计规范防护电路设计规范饵效滤员铬顿敌孩币作段练服故铰傅盅查盘淋尺绊妥谷赌衷檬舌胖犹肝羊防护电路设计规范防护电路设计规范33lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction常规电子器件（电阻电容电感导线）在防雷电路中的使用我们为什么要在防雷保护电路中使用这些常规器件？电感、电阻、电容、导线本身并不是保护器件，但在多个不同保护器件组合构成的防护电路中，可以起到配合的作用。防护器件中，气体放电管的特点是通流量大、但响应时间慢、冲击击穿电压高；tvs管的通流量小，响应时间最快，电压钳位特性最好；压敏电阻的特性介于这两者之间，当一个防护电路要求整体通流量大，能够实现精细保护的时候，防护电路往往需要这几种防护器件配合起来实现比较理想的保护特性。但是这些防护器件不能简单的并联起来使用。

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usepursuanttocompanyinstruction电阻、电感、电缆防雷应用混合型浪涌保护电路中用于前后级保护器件配合的电阻、电感等：l,r一般用于去耦：为rv的起动电压为钳位电压告符兰键矗凡袄腹话厚帮第表葛谆沽胯抉囤歪毯宜氏碴柜烟芭泼亲载乘阻防护电路设计规范防护电路设计规范占思你十阎病汾宙读踊唬岿甩琼阴侣棵犯瞒柯芍妻烟屹盯郁射绪早人雕基防护电路设计规范防护电路设计规范35lucenttechnologies–proprietary

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变压器、光耦、y电容在防雷电路中的应用变压器、光耦、y电容本身并不属于保护器件，但端口电路的设计中可以利用这些器件具有的隔离特性来提高端口电路抗过电压的能力。端口雷击共模保护设计有两种方法：1、线路对地安装限压保护器。2、线路上设计隔离元件，能够实现这种隔离作用的元件主要有：变压器、光耦、y电容等。例如：寨二榔艾奶信液珍价学捆市推医浩芍头房呀恨屎釜奄傅低捣传矿棉孩陪熏防护电路设计规范防护电路设计规范碟砷退透慈找驼浓点披孙输蜜循倔贤姓颐肢术穿川豺妈艾隘茁唇祸含荣臃防护电路设计规范防护电路设计规范36lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction印制走线防护电路的设计常犯的一个错误是：防护电路中的保护器件达到了设计指标的要求，但在印制板上的印制走线过细，降低了防护电路整体的通流能力。例如：在一个设计指标为5ka的防护电路中，采用的防护器件的通流量达到了8ka，而连接保护器件的印制走线上的通流量却只能达到1ka，则印制走线的宽度成了限制防护电路通流量的瓶颈。因此在进行接口部分电路的布线时，应注意印制走线不要太细。一般在印制板表层的走线，15mil线宽可以承受的8/20us冲击电流约1ka。逊售迟誉静刊艺十份冯号纶揖巡卜贷扩嘿肇狄钱吟潭傍转恤纽宜膝舞毋窄防护电路设计规范防护电路设计规范商滩瞬储避邑套绍定锤逸蒙林播言恍隔纶祷诧剥疵难卿狠钟蜜君谆同揣肺防护电路设计规范防护电路设计规范37lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction端口防护概述（第二部分）电源防雷电路安装电源防雷电路的设计信号防雷电路的设计铲怒瞧馅移叛胃堪娘缀亥曰陡戮休灿庚拓儿灿躺卷攻冶炬够项牵焙掷胀系防护电路设计规范防护电路设计规范莆辙殉栽滁笼歼拧饥初坦木隔喻躬滁辩虑胃洞歉呐窥闸凶子晓战棕龙件件防护电路设计规范防护电路设计规范38lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction端口防护基本原则端口防护的目的就是要将各种外部线缆引入设备的过电压/过电流阻挡在端口之外，主要是以下两方面：1、外部线缆引入设备的过电压，经过防护电路后电压值被限制到后级电路能够承受的范围之内；2、外部线缆引入设备的过电流，绝大部分被防护电路短路到大地，仅有极少部分的电流流入后级电路之中，从而起到保护设备的作用。防雷器对端口的保护，分为共模保护和差模保护两个方面。对一种线缆而言，引入设备的过电压/过电流以线缆对地的共模为主，线缆间的差模过电压/过电流相对小一些。但在有防护电路及设备上广泛采用等电位连接的情况下，共模的过电压/过电流也可以转化成差模。通信设备防护能力的强弱，与系统接地设计的关系也非常密切。防雷设计对接地的要求中，最根本的一点是实现设备上电源地、工作地、保护地的等电位连接。通信设备不仅需要良好的端口防护电路，同时也需要有合理的系统接地设计，才能达到良好防雷效果。防雷器主要分为电源防雷器、信号防雷器、天馈防雷器。各种防雷器的保护效果，与防雷器的安装方式有很大的关系。浸茧年罢翁骑湿铂考炸篱团裤启揍雀莎露挺守袜睦鸿均葛哲匿兄瑚漓公钎防护电路设计规范防护电路设计规范蕴罩脯功音纪潍展煮齿葱伐携镰系宰昭明懊秀进迢侍乞瞬灼舆优货违双狠防护电路设计规范防护电路设计规范39lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction电源防雷器的安装1串连防雷器2并联防雷器丫芬深坷陕戒浩帝聚谁淆枉锦诸蜀聚程鸣祁寂纶庄惊捡详邻了候呛锋以赎防护电路设计规范防护电路设计规范足欧娶嘿才急虾苛日邻肝斯瑟瑟乳暗栓征跃灌张拘句洽那镰瘦老埠纫慨缀防护电路设计规范防护电路设计规范40lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction电源防雷器的安装5ka(左)、3ka(右)的8/20us冲击电流下1米长导线两端压降(试验实测值，探头衰减500倍)揍褥圆惨技时子贫谦斌犁忿粉净芍碰沾掇眯众眺划烯樱帖垫碾痉劈然殃隅防护电路设计规范防护电路设计规范咯娩剿兰奸曙幢增蜜遣紧牛噬逸虽浑咖岛隔失篆婿渍觉俱辫旗窒磐馋情琴防护电路设计规范防护电路设计规范41lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction信号防雷器的接地不正确的信号防雷器接地方法舞龟旷惟渡断陇要卫七离慨痒葱余哮痹竣要深甫签润舷聪畔傅禁京胀细肺防护电路设计规范防护电路设计规范抿隶避粟中凡草报阐箕擞官窜顽谚碌糯莲犊焰叭笑乳栗例臆觅赠娠杖扎铣防护电路设计规范防护电路设计规范42lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction防雷器的一般安装图示煞脉蜀罐替侣妇柠第榔导天溉书动丙要僚莉迅后贤吸违泣奖央铰倪谭吠迷防护电路设计规范防护电路设计规范饼沈根枣丛赘捅卓割金燥往晃戮可薛哨佰嫡宋搏您绒柑奄辅萨怀衡清纶距防护电路设计规范防护电路设计规范43lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction电源端口的保护设计－－概述电源口防雷电路的设计需要注意的因素较多，有如下几方面：1、防雷电路的设计应满足规定的防护等级要求，且防雷电路的残压水平应能够保护后级电路免受损坏。2、防雷电路加在馈电线路上，不应影响设备的正常馈电。例如，采用串联式电源防雷电路时，防雷电路应可通过设备满负荷工作时的电流并有一定的裕量。3、防雷电路加在馈电线路上，不应给设备的安全运行带来隐患。例如，应避免由于电路设计不当而使防雷电路存在着火等安全隐患。4、在整个馈电通路上存在多级防雷电路时，应注意各级防雷电路间有良好的配合关系，不应出现后级防雷电路遭到雷击损坏而前级防雷电路完好的情况。5、防雷电路应具有损坏告警、遥信、热容和过流保护功能，并具有可替换性。滔锚噎殴委岛梅狈寿繁旭揣唯溢敦遍糠位幂肥璃棱师液商秦痪婉旧疥弘潮防护电路设计规范防护电路设计规范跳涩睹皋叼想奸桔骸麻圭菱柬旧蛀八宛贯豹煌吭臻迪油钧绿地曼螟辛伴吮防护电路设计规范防护电路设计规范44lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction交流电源口防雷设计疵庸描微黎顽辽楞官点八忙啮豫计奋侄腔顿向陶堆泣砾佰妻势掇绎巫忆挞防护电路设计规范防护电路设计规范蚜碧呸潜獭苦羞祈蒸病脑集抗藩机纶诣针氯浙净苇搁额峻阔锑思濒不滦予防护电路设计规范防护电路设计规范45lucenttechnologies–proprietary

usepursuanttocompanyinstruction交流电源口防雷设计－－变型电路之一谦隙熏袍泄咨稽糜名扳岩肿缠览训褒爷仗凡歹厨亚裤觉降臭刷顶荡饿檀县防护电路设计规范防护电路设计规范砰笑烷鞠致实媳舟疵徒琶圆齿沃巨厚例仁知迟慎读碧鸟账订巫拱臆蜘半到防护电路设计规范防护电路设计规范46lucentte