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溫州動車追尾事故相關調查結束，事故原因被確實為設備存缺陷——即“雷擊破壞設備”。而全球氣候變暖使雷電更頻繁更猛烈、網絡普及導致被雷電損壞的設備量增加、IC隨著集成度增加越來越脆弱：雷擊似乎越來越顯示出它的可怕！雷擊確實很有破壞力，但是，采取正確步驟防雷，雷電原本不是問題！這里提出對抗雷擊的六大步驟和四大措施，Hold住雷擊，遠離雷擊故障！ 步驟一：分析應用環境 不同的環境需要應用不同的防雷產品，防雷環境可分為：室內、室外、戶外、野外及高山環境。根據這些標準和應用的環境確定一個防護等級，再根據防護等級來確定它是一級防護還是二級防護。 步驟二：確定測試標準 如圖所示，不同的地區和不同的應用有不同的標準 步驟三：防護電路的設計與仿真 現在沒有任何一種器件可以做到一個器件就解決所有的問題，而需要有專業的保護方案。方案從哪里來？方案就是通過器件的選擇和一系列的擺放，達到各種標準的完成。以下分別是防雷的幾大措施和幾種具體的防雷設計方案。 （1）輸電設備的防雷措施 在容易受雷擊的設備上方安裝避雷地線或避雷針，設備的外殼通過防護地線與大地連接，這是最基本的雷電防護方法。但對于一些耐壓比較低的電子設備還需要進一步采取雷電防護措施。 避雷地線與防護地不能接在一起，因為雷擊時避雷地會產生非常大的電流，而防護地一般是沒有電流通過的。 （2）雷電保護原理 在電子設備電源線的輸入端直接在PCB板上排一個ESD放電裝置，比安裝什么防雷器件都重要，通過放電裝置可以使輸入電壓降到6000V以下，然后再通過限流電感與Y電容以及X電容進一步降壓，基本上就可以避免雷電的損害。 電子元件技術網上的電感論文上提到：限流電感以及Y電容的數值越大，對共模浪涌電流抑制越有效，但Y電容也不能過大， Y電容過大檢測設備漏電指標不合格。只要不考慮成本，X電容應該取得大一些為好， X電容越大對差模電壓抑制越好。 （3）帶防雷功能的EMC濾波電路 在電源線輸入端的PCB板上排一個雷電放電裝置（一般爬電距離為6mm），可以對1萬伏以上的共模脈沖電壓放電，再經限流電感L0和C1、C2進一步印制，可使共模脈沖電壓降低到1000伏以下。 L0不但可以抑制雷電，同時與C3、L1、C4、L2組合還可以抑制浪涌電壓。 C1、C2為Y1類電容，要作用是抑制共模干擾，兩個電容之和不能超過4700pF 開關電源的公共端（冷地）不能當地與外殼連接，否則高壓將對電路中的整流器件和開關管擊穿，并且EMC濾波作用將降低。 （4）對變壓器初次級加靜電屏蔽 雷電產生的瞬間靜電高壓脈沖會很容易對MOS電路造成損壞。在變壓器初、次級線圈之間加靜電屏蔽抑制是靜電高壓脈沖保護MOS電路的最好方法，屏蔽金屬膜最好接大地，或接初級公共地（熱地），如果變壓器的初、次級線圈之間無法加屏蔽，次好的方法也要選著緊靠初級線圈的次級線圈的引腳接冷地。 在前后級供電的連接線路中加磁環，也是對ESD防護的好方法，磁環相當于一個電感，它可以降低ESD的放電速度，通過分壓可以大大降低M1、M2電容（IC器件的輸入端電容）的電壓幅度，使MOS電路得以保護。 （5）防雷設計方案展示 設計好防雷方案之后，需要對防護元器件建立仿真模型進行仿真，如PSPICE建模。 步驟四：選擇正確的元器件 好的防雷方案需要將各種多樣化的保護器件進行有機的組合，選擇最合適的。 我愛方案網上面就有很多性價比很高的防雷解決方案，因為合理的成本是很重要的。這就需要了解各種防雷元器件的性能特點，比如開關元件類、限壓元件類、防過流和過熱保護元件類的不同特性。還需要多了解市場上有哪些性價比高的保護器件新品生產出來了，這些新器件是否能更好的解決問題，比如全球第一款防雷和防ESD一體的TSS，再比如超快反應速度和超低結電容的TVS瞬態抑制二極管。 步驟五：系統測試驗證 初步確定方案之后需要嚴謹的重復測試和認證，比如在電源浪涌實驗室、高頻浪涌實驗室進行雷擊浪涌測試、電力線測試、靜電測試。 步驟六：現場應用優化 現場的應用與優化非常重要，在方案在應用中會有返修率，返修率是方案最重要的因素，需要進行分析討論。比如：ADSL的測試等級是否足夠？標準的測試波形能否反應真實情況？測試等級越高越好？ 產品的靜電防護等級是否足夠？和濕度的關系？殘壓怎么獲取？建設濕度凈化間等 |
