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一、浪涌電壓來(lái)源

1、雷擊引起的浪涌，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，通訊電路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)，形成浪涌電壓或電流；

2、系統(tǒng)應(yīng)用中負(fù)載的切換及短路故障也會(huì)引起浪涌；

3、其他設(shè)備頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)引起的高頻浪涌電壓。

據(jù)某些權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道，一年之中發(fā)生的浪涌電壓超過(guò)應(yīng)用電壓一倍以上的次數(shù)就高達(dá)800余次，電壓超1000V以上的就有300余次，這是一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)據(jù)，平均每天就有兩次，所以浪涌防護(hù)電路是必不可少的。

二、電源為何需要浪涌防護(hù)電路

電源模塊是系統(tǒng)與外部接觸、接口的，外部傳來(lái)的浪涌都經(jīng)過(guò)電源模塊，所以需要浪涌防護(hù)電路。

由于電源模塊體積小，集成度高，內(nèi)部的控制芯片和晶體管等器件最大耐壓和最大電流都比較極限，一個(gè)浪涌電壓過(guò)來(lái)可能就使模塊損壞失效，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，即使沒(méi)有立馬損壞，器件受到應(yīng)力沖擊，也會(huì)影響壽命和可靠性，所以為了保證電源模塊持續(xù)可靠的應(yīng)用，一般都需要加上浪涌防護(hù)電路。電源模塊受限于體積小，很多模塊內(nèi)部不能加上防浪涌電路，所以需要在模塊的外部加上防浪涌電路。

三、浪涌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

電源模塊的浪涌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是參照IEC61000-4-5。該標(biāo)準(zhǔn)適用于電氣和電子設(shè)備在規(guī)定的工作狀態(tài)下工作時(shí)，對(duì)由開(kāi)關(guān)或雷電作用所產(chǎn)生的有一定危害電平的浪涌電壓的反應(yīng)。該標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)絕緣物耐高壓的能力進(jìn)行試驗(yàn)，也不考慮直擊雷。

該標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)等級(jí)分類如下：

四、浪涌防護(hù)電路

由于電源模塊體積小，在EMC要求比較高的場(chǎng)合，需要增加額外的浪涌防護(hù)電路，以提升系統(tǒng)EMC性能，提高產(chǎn)品的可靠性。如圖2所示，為提高輸入級(jí)的浪涌防護(hù)能力，在外圍增加了壓敏電阻和TVS管。但圖中的電路(a)、(b)原目的是想實(shí)現(xiàn)兩級(jí)防護(hù)，但可能適得其反。如果(a)中MOV2的壓敏電壓和通流能力比MOV1低，在強(qiáng)干擾場(chǎng)合，MOV2可能無(wú)法承受浪涌沖擊而提前損壞，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。同樣的，電路(b)，由于TVS響應(yīng)速度比MOV快，往往是MOV未起作用，而TVS過(guò)早損壞。所以正確的接法一般是如圖(c)、(d)所示，在兩個(gè)MOV或是MOV和TVS之間接一個(gè)電感。

如圖3所示，可以在MOV和TVS之間加一個(gè)電阻，可以防止TVS先導(dǎo)通到損壞，而MOV還沒(méi)來(lái)得及動(dòng)作；在選取R的時(shí)候要考慮R的功耗，以免R先損壞；同時(shí)可以并聯(lián)電容，吸收能量，提高抗浪涌能力；MOV和TVS的選型很關(guān)鍵，選擇適當(dāng)?shù)淖畲笤试S電壓和最大通流量很重要，這個(gè)就要參照電源模塊的輸入電壓以及浪涌試驗(yàn)等級(jí)，如果電壓選擇小了后端供電不正常，選擇大了起不到保護(hù)作用，通流量選小了器件容易損壞。

以下介紹DELTA德?tīng)査x器兩款脈沖發(fā)生器：

一、DELTA德?tīng)査x器——GS-1950S脈沖試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器

1950S型脈沖發(fā)生器（Pulse Tester），是用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)和高壓直流信號(hào)的試驗(yàn)儀器。此儀器按GB4943.1-2011(IEC60950-1：2005，MOD) 標(biāo)準(zhǔn)的附錄N.1要求以及GB8898-2011(IEC60065：2005)標(biāo)準(zhǔn)的附錄K.1要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，對(duì)各類信息技術(shù)設(shè)備進(jìn)行模擬通信網(wǎng)絡(luò)中的閃電干擾和模擬配電系統(tǒng)中的瞬態(tài)電壓，屬電氣安全試驗(yàn)儀器設(shè)備。 

1950S型脈沖發(fā)生器選用松下PLC可編程控制器（FP-X C14R）控制，所有參數(shù)和儀器的工作狀態(tài)都在臺(tái)灣威倫通7寸彩色觸摸屏（TK6070iH）上顯示和設(shè)置，中英文菜單界面；該儀器還具過(guò)壓保護(hù)，確保儀器工作的安全可靠性，可廣泛應(yīng)用于電氣安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和電子、電器制造企業(yè)。

技術(shù)指標(biāo)

1.試驗(yàn)脈沖波形： 10/700uS

波形誤差： ± 20％；

輸出脈沖電壓： 0～4.0kV，按鍵設(shè)置，分辨率0.01kV；

電壓數(shù)顯準(zhǔn)確度： ± 5％ ± 3字；

2.試驗(yàn)脈沖波形：1.2/50uS

波形誤差：± 20％；

輸出脈沖電壓： 0～6.0kV，按鍵設(shè)置，分辨率0.01kV；

電壓數(shù)顯準(zhǔn)確度： ± 5％ ± 3字；

3.充放電時(shí)間設(shè)置： 1秒 ～ 999 秒

4.其準(zhǔn)確度：± 2％

5.充放電次數(shù)設(shè)置： 0 ～ 999 次

6.其準(zhǔn)確度： ± 1次。

7.輸出電壓極性： 正負(fù)交替切換

8.監(jiān)測(cè)輸出端分壓比： 1：1000

9.過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)：可連續(xù)設(shè)置保護(hù)值（機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)設(shè)置）；

10.顯示和操作方式： 7寸彩色觸摸屏（TK6070iH）顯示和菜單界面操作；

11.高壓變壓器功率：400VA；

12.儀器尺寸：約640mm（長(zhǎng)）×460mm（深）×320mm（高）；

13.工作電源： 220V ± 10％，50Hz ± 2Hz。

試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)電路圖：

GB4943.1-2011(IEC60950-1：2005，MOD) 標(biāo)準(zhǔn)的附錄N.1中的試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)電路圖

注:

1)上圖中的電路用來(lái)產(chǎn)生脈沖電壓，所用元器件數(shù)值見(jiàn)下表，電容器C₁起始狀態(tài)被充電壓Uc。10/700μs（10μs為視在波前時(shí)間，700μs為視在半峰值時(shí)間，其波形見(jiàn)圖9所示，T₁為視在波前時(shí)間，T為視在半峰值時(shí)間）的脈沖試驗(yàn)電路是用來(lái)模擬通信網(wǎng)絡(luò)中的閃電干擾。

2）1.2/50μs (1.2μs為視為在波前時(shí)間，50μs為視在半峰值時(shí)間，其波形見(jiàn)圖9所示)的脈沖試驗(yàn)電路是用來(lái)模擬配電系統(tǒng)中的瞬態(tài)電壓。

3）脈沖波形是指在開(kāi)路條件下的波形，在不同的負(fù)載條件下波形是各不相同的。由于大量的電荷儲(chǔ)存在電容器C₁內(nèi)，因此在使用這些發(fā)生器時(shí)需要十分小心。

脈沖發(fā)生器電路中的元件值表：