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【技术贴】SOCAY硕凯DC12V电源防护方案设计图文教程详解
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一、应用背景
1．全球气候变暖，雷雨天气增多
2．电源雷击损坏后，危害大
3．电源雷击损害后，维修成本高
4．高浪涌防护电源成为行业趋势
二、防护方案与硕凯器件
DC12V电源防护方案设计图详见硕凯电子官网
本12V直流电源端口浪涌防护方案可分为两级保护电路，第一级采用一个GDT陶瓷气体放电管、两个电感，第二级采用一个TVS组成的浪涌防护方案。
第一级保护元件GDT陶瓷气体放电管，是一开关型浪涌保护器件，当浪涌电压达到其动作电压值，GDT呈关闭导通状态；GDT动作导通后可泄放千安级别浪涌电流，从而可以泄放大部分沿电源线感应、传导而来的浪涌电流；由于GDT响应时间在较慢（微秒），其浪涌残余电压可达六百伏以上，后极电源芯片无法承受，所以必须配合第二级保护电路。
本保护电路采用三极GDT，两边电极可防护差模浪涌，两边电极对中间电极可泄放共模浪涌。
由于前级GDT陶瓷气体放电管响应时间在微秒级别，而后级TVS瞬态抑制二极管响应时间在皮秒级别（快百万倍），所以前级与后级保护元件必需要耦合退耦器件进行延时与分压；本保护电路采用电感L作为耦合退耦器件，电感L具有阻交流通直流的特性，这一特性可以对浪涌形成阻碍作用，但又不会影响直流电源的传输。
第二级保护器件TVS瞬态抑制二极管，是一箝位型保护器件，其特点是响应时间快，箝位电压低，但有功率小的缺点，所以必须放在后级保护。
三、方案应用
1．球机电源
2．枪机电源
3．电源适配器
4．LED电源
5．家庭音乐播放器
6．数码相框电源
7．车载电源
8．其他DC12V供电电源
四、方案说明与注意事项
1．此方案后级采用反应时间很快，残压较低的TVS二极管
2．前级采用通流量大，体积小，无续流能力的贴片GDT
3．中间用电感L1，L2做退耦，驱动GDT泄放大电流
4．此电源方案满足I EC61000-4- 5、GBT17626. 5等浪涌测试标准
5．此电源方案可通过1. 2/ 50-8/ 20μS组合波浪涌测试
