通讯电源口保护

通讯电源口保护

        随着社会的发展，通讯已是我们大部分人的必备信息交互工具，通信设备已为我们全天候24小时值班。通信设备每时每刻地承受各种电压的冲击和干扰。对现代建筑物内部的电子设备而言,最常见的雷电危害是由雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电子设备，要很好地保护电子电气系统，重要的是在电磁兼容性保护区内设置一套包含全部有源导线在内的完整的电位补偿系统。当电气回路或者通讯线路中受外界干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器件在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。下面我们分析通讯电源口的浪涌保护方案。

图一

         我们通用的路由器、交换机、POE、slic等通信设备中，通讯电源功率一般在几十瓦到几百瓦之间，电源口防浪涌能力为电流波8/20μs, 差模3KA、共模5KA的浪涌电流。常用方案如图一，选择元件GDTA2RD8-600N、20D681K、WSPT7R2-201M可以通过该要求。

                  1.差模的保护： 

如图二                                         图三

        如图二，8/20μs 3KA的浪涌电流，通过F1、MOV、GDT形成回路，当我们回路中不采用GDT，也是符合UL的安规要求，但由于我们的MOV漏电流，使得MOV易失效起火(见图三)，如我们串接GDT，在正常工作情况下，MOV没有漏流和浪涌小电流的产生，MOV失效时，也不易起火(见图四)。

              图四

差模元件的选择：

交流输入电压最大值: 设：ACINPUT=264VAC;

交流峰值电压：Vmax=264V×√2=373.3V

GDT1选用型号:GDTA2RD8-600N/10KA:

GDT最小直流击穿电压：VGDT1min=600V×80%=480V

交流输入最大电压时，GDT上的安全电压为：V=480V-373.3V=106.7V

          MOV选择470V以上，现取：20D681K，电压为680V;

2.共模的防护：

   在通讯电源中，通常采用L、N对称式设计，见图四，元件的选择：

     图五

      共模防护元件的选择同差模防护元件的选择方法相同。即：GDTA2RD8-600N、20D681K。根据UL4943标准要求，这里的GDT是不可以省略的。

        电源为了过电磁兼容中的传导，在电源输入端串联共模电感，由于电感的存在，有共模浪涌时，电感二端会产生高压，对电路产生影响的同时，对电感的绝缘产生破坏，一般在电感线圈二端并联200-300V的放电管。在这我们取：WSPT7R2-201M，200V的玻璃放电管。

图六

        以上我们分析和提出元件选择的方法，该电路是实际在通讯电源应用的实例，可以通过电流波8/20μs，差模3KA，共模5KA，各正负5次测试要求。