什么是浪涌電流？放電齒為什么能抑制吸收浪涌電流呢？

一、什么是浪涌電流

浪涌電流是指電源接通瞬間或者電路出現(xiàn)異常情況下產(chǎn)生的遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)電流的峰值電流或者過載電流，浪涌也叫突波。

本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅百萬分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖。



由于電路本身的非線性有可能高于電源本身的脈沖；或者由于電源或電路中其它部分受到本身或外來尖脈沖干擾以及來源于外部因素，如雷電、ESD，它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞，如PN結(jié)電容擊穿，電阻燒斷等等。 而浪涌電流保護(hù)就是利用非線性元器件對(duì)高頻（浪涌）的敏感設(shè)計(jì)的保護(hù)電路，簡(jiǎn)單而常用的是并聯(lián)大小電容和串聯(lián)電感。

供電系統(tǒng)浪涌的來源類型分為外部（雷電原因）和內(nèi)部（電氣設(shè)備啟停和故障等）。

而從電子專業(yè)角度定義系統(tǒng)浪涌的來源類型分為雷電、靜電、開關(guān)電路三類。

二、浪涌抑制方案

對(duì)于浪涌設(shè)計(jì)常有兩種方案，一是采用熔斷電阻器(保險(xiǎn)絲電阻)、二是采用電壓鉗位器件(浪涌放電管、壓敏電阻等)。

按GB/T17626.5浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)的方法，在市電0°、90°、180°、270°四個(gè)相位各打10次浪涌。

三、放電齒

放電齒，也叫放電間隙或者火花間隙。放電齒是一對(duì)指向彼此相對(duì)的銳角的三角形，是由在PCB布線過程中使用銅箔層作出來的。

這些三角形需設(shè)置在PCB板元器件的另一層放置，不能被綠油等蓋住。

在浪涌測(cè)試或者ESD測(cè)試時(shí)，共模電感兩端將產(chǎn)生高壓，出現(xiàn)飛弧。

若與周圍器件間距較近，可能使周圍器件損壞。

因此可在其上并聯(lián)一個(gè)放電管抑制它電壓。

如下圖FU2為氣體放電管，并聯(lián)在共模電感兩端，它能夠從而起到滅弧的效果。



氣體放電管抑制效果很好，但是在成本相對(duì)較高，很多情況下我們會(huì)在PCB設(shè)計(jì)時(shí)，在共模電感兩端放置放電齒，使得共模電感可以通過放電齒尖端放電，可以減少甚至可避免通過其他路徑放電，能夠保護(hù)周圍和后級(jí)器件。

這種放電齒是通過空氣形式來放電，因此設(shè)計(jì)時(shí)候要注意與共模電感不同面，雖然能夠起到一定的效果，但是對(duì)于經(jīng)常與浪涌電流電壓、ESD發(fā)生的場(chǎng)合中，若是使用這種放電齒就會(huì)容易產(chǎn)生積碳，時(shí)間久了就造成短路，就會(huì)違背當(dāng)初設(shè)計(jì)的初衷。

審核編輯：劉清