电源端口-DC 12V 过压/过流/浪涌(SURGE)防护设计方案及电子元器件选型

一、OVP/OCP/SURGE多功能电源输入保护方案

方案特色：

1、通过在电源输入端口串接多功能电源保护模块PPM对后端电路进行保护；

2、满足稳态过压OVP保护功能，防止最大60V电压错接入；

3、满足过流、短路OCP保护功能，电流最大可以支持3A；

4、满足差模±2KV浪涌Surge保护；

5、满足电源极性反接保护功能；

6、如果客户产品需要设计共模保护，在GND与PE之间再并联一颗陶瓷气体放电管即可。

二、通用型-差模2KV浪涌保护方案

方案特色：

1、根据电路的最大工作电流及浪涌电流的大小选择合适的熔断保险做后端负载过载、短路及TVS管失效时的保护；

2、通过在电路上并接电压精度高、响应速度快、钳位电压低的TVS器件对后端电路进行精准保护；

3、通过选择不同功率大小的TVS管，可以满足不同等级的测试需求。

三、带极性反接保护-差共模4KV浪涌防护方案

方案特色：

1、通过在电路上并接电压精度高、响应速度快、钳位电压低的TVS器件对后端电路进行精准保护；

2、在TVS管保护后级串接PMOS管或者低压降的肖特基二极管做极性反接保护，低内阻的MOS管可以有效降低功率损耗，减少发热量；

3、靠近芯片端并联一颗低VF的肖特基二极管，有利于负压浪涌防护与模拟雷击浪涌测试；

4、共模防护部分通过GND对PE并接陶瓷气体放电管，提供浪涌泄放路径；

5、产品若涉及到绝缘耐压测试，可以通过提高GND对PE并接的陶瓷气体放电管的电压实现；

6、通过选择不同功率大小的TVS管，可以满足不同等级的测试需求。

四、两级带过流保护-差共模4KV浪涌保护方案

方案特色：

1、方案采用多级保护的方式，拥有更高的浪涌防护能力、更低的钳位电压、更好的防护效果，同时具有更强的设计兼容性；

2、初级通过在电源正负之间并接3PIN的陶瓷气体放电管，中间PIN脚接大地PE，做差共模保护；

3、过陶瓷管后串接自恢复保险丝做后端负载过流、短路及TVS管失效异常保护；

4、通过在中间级串接一定感量的差模电感做退耦，使前端大通流，高电压的GDT能够快速响应；

5、次级通过在电路上并接电压精度高、响应速度快、钳位电压低的TVS器件对后端电路进行精准保护；

6、通过选择不同的保护器件，可以满足不同等级的测试保护需求。

五、防雷模块型-差共模4KV浪涌保护方案

方案特色：

1、通过在电源输入端口并接浪涌保护模块对后端电路进行保护；

2、能够解决多级防护电路中额定工作电流较大的情况下，中间退耦的选择麻烦的问题；

3、小尺寸、大通流、差共模保护一体化设计，使其拥有卓越防护效果的同时，能最大程度缩减PCB板的占用空间；

4、简易的设计，降低了用户的使用门槛。

六、两级带EMI抑制-差共模4KV浪涌保护方案

方案特色：

1、方案采用多级保护的方式，拥有更高的浪涌防护能力、更低的钳位电压、更好的防护效果，同时具有更强的设计兼容性；

2、初级防护通过在电源正负之间并接压敏串放电管做差模保护，陶瓷放电管的高阻抗，能有效降低并联支路的漏电流，提升方案的可靠性；

3、通过共模电感、X电容、Y电容组成的EMI滤波器能有效抑制EMI干扰；

4、通过在中间级串接一定感量的差模电感做退耦，使前端大通流，高电压的MOV和GDT能够快速响应；

5、次级通过在电路上并接电压精度高、响应速度快、钳位电压低的TVS器件对后端电路进行精准保护；

6、靠近芯片端并联一颗低VF的肖特基二极管，有利于负压浪涌防护与模拟雷击浪涌测试，此肖特基选型时需要注意IPP；

7、共模防护部分通过GND对PE并接陶瓷气体放电管，提供浪涌泄放路径；

8、产品若涉及到绝缘耐压测试，可以通过提高GND对PE并接的陶瓷气体放电管的电压实现；

9、通过选择不同的保护器件，可以满足不同等级的测试保护需求。

七、零漏电高可靠性/带极性反接保护-差共模6KV浪涌方案

方案特色：

1、方案采用多级保护的方式，拥有更高的浪涌防护能力、更低的钳位电压、更好的防护效果，同时具有更强的设计兼容性；

2、初级通过在电源正负之间并接GMOV复合型浪涌保护器件做差模保护，GMOV在电路中可以实现几乎零漏电，提升防护电路的使用寿命；

3、通过在中间级串接一定感量的差模电感做退耦，使前端大通流，高电压的GMOV能够快速响应，泄放大的浪涌能量；

4、次级通过在电路上并接电压精度高、响应速度快、钳位电压低的TVS器件对后端电路进行精准保护；

5、在TVS管保护后级串接PMOS管或者低压降的肖特基二极管做极性反接保护，低内阻的MOS管可以有效降低功率损耗，减少发热量；

6、靠近芯片端并联一颗低VF的肖特基二极管，有利于负压浪涌防护与模拟雷击浪涌测试；

7、共模防护部分通过GND对PE并接陶瓷气体放电管，提供浪涌泄放路径；

8、产品若涉及到绝缘耐压测试，可以通过提高GND对PE并接的陶瓷气体放电管的电压实现；

9、通过选择不同的保护器件，可以满足不同等级的测试保护需求。

方案符合标准要求：

IEC 61000-4-2、EN 61000-4-2、GB/T 17626.2、IEC 61000-4-5、EN 61000-4-5、GB/T 17626.5

以上展示方案仅供参考。

审核编辑 黄宇