放电齿为什么能抑制吸收浪涌电流

硬件笔记本 2022-12-02 07:32

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一、什么是浪涌电流

浪涌电流是指电源接通瞬间或者电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或者过载电流，浪涌也叫突波。本质上讲，浪涌是发生在仅仅百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。

由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲；或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰以及来源于外部因素，如雷电、ESD，它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏，如PN结电容击穿，电阻烧断等等。

而浪涌电流保护就是利用非线性元器件对高频（浪涌）的敏感设计的保护电路，简单而常用的是并联大小电容和串联电感。供电系统浪涌的来源类型分为外部（雷电原因）和内部（电气设备启停和故障等）。而从电子专业角度定义系统浪涌的来源类型分为雷电、静电、开关电路三类。

二、浪涌抑制方案

对于浪涌设计常有两种方案，一是采用熔断电阻器(保险丝电阻)、二是采用电压钳位器件(浪涌放电管、压敏电阻等)。按GB/T17626.5浪涌(冲击)抗扰度试验的方法，在市电0°、90°、180°、270°四个相位各打10次浪涌。

三、放电齿

放电齿，也叫放电间隙或者火花间隙。放电齿是一对指向彼此相对的锐角的三角形，是由在PCB布线过程中使用铜箔层作出来的。这些三角形需设置在PCB板元器件的另一层放置，不能被绿油等盖住。

在浪涌测试或者ESD测试时，共模电感两端将产生高压，出现飞弧。若与周围器件间距较近，可能使周围器件损坏。因此可在其上并联一个放电管抑制它电压。如下图FU2为气体放电管，并联在共模电感两端，它能够从而起到灭弧的效果。

气体放电管抑制效果很好，但是在成本相对较高，很多情况下我们会在PCB设计时，在共模电感两端放置放电齿，使得共模电感可以通过放电齿尖端放电，可以减少甚至可避免通过其他路径放电，能够保护周围和后级器件。

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