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现代电子技术的不断发展，集成电路广泛应用于各种电子设备中，其抗过电压能力差，为了提高设备的可靠性，必须提高与加强这些设备防护过电压能力，安装浪涌保护器件是解决瞬间过电压问题的有效方案。如何正确合理的使用浪涌保护器件，并实现它们之间的合理配合，从而达到应有的防护效果，是过电压保护设计的基础，否则不仅达不到保护效果，反而导致一些异常情况。

本文通过实际案例，分析说明应该如何正确合理使用浪涌保护器件。

（如图不能正常显示，请到公司官网查阅：www.jilongtec.com）

一 保护器件安装位置

保护器件在电路中与其他器件的相对位置不同，对接口的防浪涌性能影响是不一样的，保护器件应该靠近接口端放置，防止浪涌进入设备内部，若防浪涌器件和其他功能器件如滤波器件、热敏电阻等共存的场合，优先应该考虑先防浪涌。

上图是220V端口的差模、共模浪涌保护原理图，同时使用负温度系数热敏电阻NTC抑制开机瞬间大的冲击电流。浪涌试验模拟波形是1.2/50us&8/20us波形，大部分能量在几十微秒内释放；在差模浪涌试验中，浪涌电流通过NTC,然后通过MOV形成回路，NTC的额定电流一般几安培，在6000V/3000A组合波试验中，流过NTC的电流（具体电流值和回路阻抗有关）远远大于其额定值，多次浪涌冲击后造成NTC损坏。正确的方法是将压敏移到NTC前端，使浪涌大电流不经过NTC。Fuse是防止电气火灾及保护设备的安全，对于压敏等器件组成的防护电路，必须配有保险丝，以避免发生安全问题，所以保险丝放置在最前端，但是必须考虑选用合适热熔值的保险丝，保证浪涌测试时保险丝不熔断，电路短路异常时及时熔断。

二 多级保护

为了将浪涌电压限制在被保护设备可承受的范围之内，往往需要多级保护，当进行多级防护不能简单地把不同通流量、不同响应速度的器件直接并联在一起；下图一所示就是一个不合理的应用，由于瞬态电压抑制器TVS响应速度远快于压敏电阻MOV，所以TVS先导通，导通后TVS箝位电压可能低于压敏击穿电压，压敏电阻不导通，巨大的浪涌能量会直接导致耐流能力低的TVS损坏，无法发挥MOV通流量大的优势。如欲达到压敏先开通，应按图二的方法设计，保护器件之间串联一个元件，可以是电感、电阻、热敏电阻等，我们称之为保护器件的“退耦隔离”，通过隔离使两个保护器件达到能量协调，第一级压敏电阻MOV承受大能量冲击，第二级瞬态电压抑制器TVS吸收残余能量，同时降低残压保护后级设备安全。

图一 图二

三 保护器件寄生参数

保护器件两极间存在固有的电容值，在高速传输的信号电路中，浪涌保护时，必须考虑浪涌保护器件的电容值，往往忽略这点，会导致产生信号完整性问题。

RS-485通信具有传输距离远、相对高的传输速率、控制方便等优点，广泛的应用于工业控制、仪表、通讯设备等领域。为了保护RS-485网络，确保系统安全，必须使用浪涌保护器件，避免总线在受外界干扰时损坏RS-485收发器。下图三是使用TVS保护RS-485总线的使用案例。选用TVS型号为SMBJ6.0CA，其电容值大于2000PF，此方案对于通讯速率低，节点数少、传输距离短，其电容值对信号没有影响，不会导致信号收发异常；但是在RS-485总线上节点数多，传输距离远，传输速率高的应用场合，此时并联的SMBJ6.0CA其电容值过大会导致信号产生衰减畸变，从而导致信号传输异常。针对以上节点数多，传输速率高的场合可以选用半导体放电管。半导体放电管是基于PNPN结构的负阻型器件，其有漏电流低、电容值低（一般小于100pf）、精确导通、快速响应的优点，是信号端口防浪涌的可靠器件。君耀的B6SA半导体放电管，其电容值约80pf，漏电流小于5uA，可以承受10/700us模拟雷电波形4KV浪涌冲击，其在4KV下的残压不超过40V，实测残压波形如图四所示。

图三 图四

本文列举了一些了保护器件常见的使用误区的案例，通过这些案例，分析说明如何正确使用保护器件，供设计人员参考借鉴。选择使用浪涌保护器件必须保证不影响电路的正常工作，保护器件必须满足可以承受浪涌测试要求，同时将浪涌电压限制在被保护设备可以承受的范围之内。每种保护器件并非万能，各有优缺点，应多了解各种器件性能、特点，同时针对被保护对象的特点、要求，灵活的设计保护电路，才会取得满意的防护效果。