六、瞬态干扰及其抑制＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋电感性电感性负载负载 主要内容主要内容 Ø 1. 概述概述Ø 2.电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFT ））Ø 3.雷击浪涌及其防护雷击浪涌及其防护Ø 4. 静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护Ø 5.抑制瞬态骚扰的常用器件抑制瞬态骚扰的常用器件 瞬态干扰对设备的威胁电快速脉冲电快速脉冲浪涌静电放电静电放电电源端口信号端口浪涌静电放电n 瞬态干扰：瞬态干扰：时间很短，频谱宽，幅度大的电磁干扰n 常见的瞬态干扰常见的瞬态干扰：电快速脉冲、浪涌、静电放电1. 1. 概述概述 1. 1. 概述概述uu电快速脉冲群电快速脉冲群电快速脉冲群电快速脉冲群：电路中的感性负载断开时产生电路中的感性负载断开时产生电路中的感性负载断开时产生电路中的感性负载断开时产生 特点特点特点特点：脉冲串 影响影响影响影响：：：： 对电路的影响较大，且脉冲串的周期越短，影响越大对电路的影响较大，且脉冲串的周期越短，影响越大。
对电路的影响较大，且脉冲串的周期越短，影响越大对电路的影响较大，且脉冲串的周期越短，影响越大uu浪涌浪涌浪涌浪涌：主要由雷电在电缆上感应产生的，功率很大的开关也能产生主要由雷电在电缆上感应产生的，功率很大的开关也能产生主要由雷电在电缆上感应产生的，功率很大的开关也能产生主要由雷电在电缆上感应产生的，功率很大的开关也能产生 特点特点特点特点：能量很大能量很大能量很大能量很大 （室内的浪涌电压幅度可以达到（室内的浪涌电压幅度可以达到（室内的浪涌电压幅度可以达到（室内的浪涌电压幅度可以达到6kV6kV，室外往往会超过，室外往往会超过，室外往往会超过，室外往往会超过10kV10kV）））） 影响：影响：影响：影响：浪涌不象浪涌不象浪涌不象浪涌不象EFTEFT那么普遍，但危害十分严重，导致电路损坏那么普遍，但危害十分严重，导致电路损坏那么普遍，但危害十分严重，导致电路损坏那么普遍，但危害十分严重，导致电路损坏uu静电放电静电放电静电放电静电放电：雷电现象、人体接触设备时的静电放电、装置放电。
雷电现象、人体接触设备时的静电放电、装置放电雷电现象、人体接触设备时的静电放电、装置放电雷电现象、人体接触设备时的静电放电、装置放电 1. 1. 概述概述3种瞬态干扰的比较种瞬态干扰的比较骚扰类型EFTSURGEESD脉冲上升时间5ms慢，ms量级＜1ns能量中等（单个脉冲）高低电压（负载阻抗高）10kV以下10kV以下15kV以上电流（负载阻抗低）几十安培几千安培人体放电几十安培装置放电可达数百安培 瞬态类型瞬态类型 tr 1/ 1/ tr A 2A EFT 5ns 50ns 6. 4MHz 64MHz 4kV 0.4V/MHzESD 1ns 30ns 10MHz 320MHz 30A 1.8 A/MHz浪涌浪涌 1.2 s 50 s 6.3kHz 265kHz 4kV 0.4V/MHz1. 1. 概述概述瞬态干扰的频谱瞬态干扰的频谱trA0.5A 2A 1/1/ tr时间时间频率频率A:瞬态干扰脉冲的振幅瞬态干扰脉冲的振幅 uu在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰是由继电器、马达、在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰是由继电器、马达、在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰是由继电器、马达、在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰是由继电器、马达、变压器等电感器件和开关动作产生的。
变压器等电感器件和开关动作产生的变压器等电感器件和开关动作产生的变压器等电感器件和开关动作产生的uu一般这些器件构成系统的一部分，因此干扰往往在系统内部产一般这些器件构成系统的一部分，因此干扰往往在系统内部产一般这些器件构成系统的一部分，因此干扰往往在系统内部产一般这些器件构成系统的一部分，因此干扰往往在系统内部产生设计人员对此应给予足够的重视设计人员对此应给予足够的重视设计人员对此应给予足够的重视设计人员对此应给予足够的重视电感性负载电感性负载感性负载断开时产生的干扰感性负载断开时产生的干扰2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT）） 开关触点击穿导通机理开关触点击穿导通机理气隙上的电压击穿电压击穿电压维持电压320V0.08mm 接触点距离 辉光放电辉光放电 气体电离气体电离2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））uu起辉电压：造成气体电离的起辉电压：造成气体电离的起辉电压：造成气体电离的起辉电压：造成气体电离的电压起辉电压与气体种类、电压起辉电压与气体种类、电压起辉电压与气体种类、电压起辉电压与气体种类、气体压力和触点之间距离有气体压力和触点之间距离有气体压力和触点之间距离有气体压力和触点之间距离有关。
关uu维持电压：气体发生电离以维持电压：气体发生电离以维持电压：气体发生电离以维持电压：气体发生电离以后，只需要较低电压就能维后，只需要较低电压就能维后，只需要较低电压就能维后，只需要较低电压就能维持其电离状态与触点的距持其电离状态与触点的距持其电离状态与触点的距持其电离状态与触点的距离无关离无关离无关离无关uu为了维持导通，需要一个最为了维持导通，需要一个最为了维持导通，需要一个最为了维持导通，需要一个最小电流，几个小电流，几个小电流，几个小电流，几个mAmA 开关触点击穿导通机理开关触点击穿导通机理2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））阳极(+)阴极(－)电子流弧光放电弧光放电 金属气化金属气化击穿电压击穿电压维持电压30V接触点距离 uu维持电压一般为维持电压一般为维持电压一般为维持电压一般为2020－－－－30V30V，，，，维持电流一般为维持电流一般为维持电流一般为维持电流一般为1 1A Auu当电压或电流不满足条件时，弧光放电终止当电压或电流不满足条件时，弧光放电终止当电压或电流不满足条件时，弧光放电终止当电压或电流不满足条件时，弧光放电终止uu气体金属桥上电流由电路电阻和电源电压决定。
气体金属桥上电流由电路电阻和电源电压决定气体金属桥上电流由电路电阻和电源电压决定气体金属桥上电流由电路电阻和电源电压决定 避免触头气体击穿的两个条件避免触头气体击穿的两个条件避免触头气体击穿的两个条件避免触头气体击穿的两个条件1)1)使触头间电压始终保持低于击穿电压，防止辉光放电使触头间电压始终保持低于击穿电压，防止辉光放电使触头间电压始终保持低于击穿电压，防止辉光放电使触头间电压始终保持低于击穿电压，防止辉光放电2)2)使触头电压的起始上升率低于产生弧光放电的临界值使触头电压的起始上升率低于产生弧光放电的临界值使触头电压的起始上升率低于产生弧光放电的临界值使触头电压的起始上升率低于产生弧光放电的临界值( (对大多对大多对大多对大多数触头来说数触头来说数触头来说数触头来说1V/1V/微妙微妙微妙微妙) )，则不会产生弧光放电则不会产生弧光放电则不会产生弧光放电则不会产生弧光放电2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT）） 感性负载断开时产生的干扰感性负载断开时产生的干扰VLVLt电源回路中的电流（电压）I0VdcC特点：脉冲串特点：脉冲串t2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT）） uu根据楞次定律，当开关断开时，电感上的电流不能突然消失，电感上会产根据楞次定律，当开关断开时，电感上的电流不能突然消失，电感上会产根据楞次定律，当开关断开时，电感上的电流不能突然消失，电感上会产根据楞次定律，当开关断开时，电感上的电流不能突然消失，电感上会产生一个很高的反电动势：生一个很高的反电动势：生一个很高的反电动势：生一个很高的反电动势：E = dE = d / / dtdt = -L ( = -L ( didi / / dtdt ) )uu反电动势向电感的寄生电容反电动势向电感的寄生电容反电动势向电感的寄生电容反电动势向电感的寄生电容C C反向充电。
充电电压升高，触点上的电压也反向充电充电电压升高，触点上的电压也反向充电充电电压升高，触点上的电压也反向充电充电电压升高，触点上的电压也升高，当达到一定程度时，将触点击穿，形成导电通路，电容升高，当达到一定程度时，将触点击穿，形成导电通路，电容升高，当达到一定程度时，将触点击穿，形成导电通路，电容升高，当达到一定程度时，将触点击穿，形成导电通路，电容C C开始放电，开始放电，开始放电，开始放电，电压开始下降，当电压降到维持触点空气导通的电压以下时，通路断开，电压开始下降，当电压降到维持触点空气导通的电压以下时，通路断开，电压开始下降，当电压降到维持触点空气导通的电压以下时，通路断开，电压开始下降，当电压降到维持触点空气导通的电压以下时，通路断开，又重复上面的过程这种过程重复到由于触点之间的距离增加，电容上的又重复上面的过程这种过程重复到由于触点之间的距离增加，电容上的又重复上面的过程这种过程重复到由于触点之间的距离增加，电容上的又重复上面的过程这种过程重复到由于触点之间的距离增加，电容上的电压不能击穿触点为止电压不能击穿触点为止电压不能击穿触点为止电压不能击穿触点为止uu当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直到电感中的能当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直到电感中的能当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直到电感中的能当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直到电感中的能量耗尽为止。
量耗尽为止量耗尽为止量耗尽为止1. 1. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））EFT干扰机理干扰机理2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））EFT干扰机理干扰机理 uu随着触点的距离越来越远，击穿触点需要的电压越来越高，因此电容随着触点的距离越来越远，击穿触点需要的电压越来越高，因此电容随着触点的距离越来越远，击穿触点需要的电压越来越高，因此电容随着触点的距离越来越远，击穿触点需要的电压越来越高，因此电容上的电压越来越高上的电压越来越高上的电压越来越高上的电压越来越高uu随着击穿触点需要的电压越来越高，电容充电的时间越来越长，因此随着击穿触点需要的电压越来越高，电容充电的时间越来越长，因此随着击穿触点需要的电压越来越高，电容充电的时间越来越长，因此随着击穿触点需要的电压越来越高，电容充电的时间越来越长，因此震荡波形的频率越来越低震荡波形的频率越来越低震荡波形的频率越来越低震荡波形的频率越来越低uu电容电容电容电容C C每次击穿触点向电源回路反向放电时，会在电源回路上形成很大每次击穿触点向电源回路反向放电时，会在电源回路上形成很大每次击穿触点向电源回路反向放电时，会在电源回路上形成很大每次击穿触点向电源回路反向放电时，会在电源回路上形成很大的脉冲电流，由于电源阻抗的存在，这些脉冲电流在电源两端形成了的脉冲电流，由于电源阻抗的存在，这些脉冲电流在电源两端形成了的脉冲电流，由于电源阻抗的存在，这些脉冲电流在电源两端形成了的脉冲电流，由于电源阻抗的存在，这些脉冲电流在电源两端形成了脉冲电压，从而对共用这个电源的其它电路造成影响。
脉冲电压，从而对共用这个电源的其它电路造成影响脉冲电压，从而对共用这个电源的其它电路造成影响脉冲电压，从而对共用这个电源的其它电路造成影响2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））EFT干扰机理干扰机理 2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT）） 2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））EFT特性特性uu 脉冲群脉冲群脉冲群脉冲群uu 幅值在幅值在幅值在幅值在100V~100V~数千伏之间（由触点机电特性决定）数千伏之间（由触点机电特性决定）数千伏之间（由触点机电特性决定）数千伏之间（由触点机电特性决定）uu 脉冲重复频率脉冲重复频率脉冲重复频率脉冲重复频率1kHz~1MHz1kHz~1MHzuu单个脉冲频谱宽（单个脉冲频谱宽（单个脉冲频谱宽（单个脉冲频谱宽（上升沿：上升沿：上升沿：上升沿：nsns，脉冲持续期：几十，脉冲持续期：几十，脉冲持续期：几十，脉冲持续期：几十ns~msns~ms））））uu数字电路敏感，程序混乱、数据丢失、控制电路失灵等数字电路敏感，程序混乱、数据丢失、控制电路失灵等数字电路敏感，程序混乱、数据丢失、控制电路失灵等数字电路敏感，程序混乱、数据丢失、控制电路失灵等 2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））EFT干扰的抑制干扰的抑制uu EFTEFT骚扰信号通常由电源线或信号线传入受干扰设备骚扰信号通常由电源线或信号线传入受干扰设备骚扰信号通常由电源线或信号线传入受干扰设备骚扰信号通常由电源线或信号线传入受干扰设备uu EFTEFT电感瞬态干扰抑制网络电感瞬态干扰抑制网络电感瞬态干扰抑制网络电感瞬态干扰抑制网络uu 其他方法其他方法其他方法其他方法uuEFTEFT滤波器或吸收器滤波器或吸收器滤波器或吸收器滤波器或吸收器uu骚扰源远离敏感电流骚扰源远离敏感电流骚扰源远离敏感电流骚扰源远离敏感电流uu正确接地正确接地正确接地正确接地uu软件中加入抗骚扰指令软件中加入抗骚扰指令软件中加入抗骚扰指令软件中加入抗骚扰指令uu安装瞬变骚扰吸收器安装瞬变骚扰吸收器安装瞬变骚扰吸收器安装瞬变骚扰吸收器 EFT EFT骚扰一般不会损坏元器件，只是使产品性能下降或者功能丧失。
骚扰一般不会损坏元器件，只是使产品性能下降或者功能丧失骚扰一般不会损坏元器件，只是使产品性能下降或者功能丧失骚扰一般不会损坏元器件，只是使产品性能下降或者功能丧失 RLRLRCL2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））电感电感EFT干扰抑制网络干扰抑制网络L 2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT））电感电感EFT干扰抑制网络干扰抑制网络R:越大，开关闭合越大，开关闭合时限流作用越好时限流作用越好越小，开关断开越小，开关断开时反充电压越小时反充电压越小V / Ia < R < RL折衷折衷C:由于没有弧光，由于没有弧光，L中的能量全部进入中的能量全部进入C，，VC = I (L/C)1/2为了防止发生辉光，为了防止发生辉光，VC < 300VC > ( I / 300 ) 2 L为了防止发生弧光，电容充电速率要小于为了防止发生弧光，电容充电速率要小于1V/ s，，C > 10- 6 IRCL 接在开关两端的开关防护电路接在开关两端的开关防护电路2. 2. 电快速瞬变脉冲群（电快速瞬变脉冲群（EFTEFT）） 3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌uu雷击：雷击：雷击：雷击： 自然放电现象，自然放电现象，自然放电现象，自然放电现象，危害大！危害大！危害大！危害大！ 在大气层中，云层间或云和地之间的电位差增大达到一定程度时，即在大气层中，云层间或云和地之间的电位差增大达到一定程度时，即发生猛烈放电现象（闪电）发生猛烈放电现象（闪电）uu雷击造成的破坏性后果有三种层次：雷击造成的破坏性后果有三种层次：雷击造成的破坏性后果有三种层次：雷击造成的破坏性后果有三种层次：①①①①设备损坏，人员伤亡；设备损坏，人员伤亡；设备损坏，人员伤亡；设备损坏，人员伤亡；②②②②设备或元器件寿命降低；设备或元器件寿命降低；设备或元器件寿命降低；设备或元器件寿命降低；③③③③传输或储存的信号（模拟或数字）、数据受到干扰或丢传输或储存的信号（模拟或数字）、数据受到干扰或丢传输或储存的信号（模拟或数字）、数据受到干扰或丢传输或储存的信号（模拟或数字）、数据受到干扰或丢失，甚至电子设备产生误动作而造成系统暂时瘫痪或整失，甚至电子设备产生误动作而造成系统暂时瘫痪或整失，甚至电子设备产生误动作而造成系统暂时瘫痪或整失，甚至电子设备产生误动作而造成系统暂时瘫痪或整个系统停顿。
个系统停顿个系统停顿个系统停顿uu直击雷击、感应雷击直击雷击、感应雷击直击雷击、感应雷击直击雷击、感应雷击 直击雷直击雷3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌雷电直接击在建筑物上及地面高大物体上雷电直接击在建筑物上及地面高大物体上雷电直接击在建筑物上及地面高大物体上雷电直接击在建筑物上及地面高大物体上uu 雷电放电的极高能量产生的电效应可造成雷电放电的极高能量产生的电效应可造成雷电放电的极高能量产生的电效应可造成雷电放电的极高能量产生的电效应可造成 人身伤害人身伤害人身伤害人身伤害 uu 产生的热效应和引发火灾产生的热效应和引发火灾产生的热效应和引发火灾产生的热效应和引发火灾uu 产生的机械力将对建筑物及其设施造成极大的损害产生的机械力将对建筑物及其设施造成极大的损害产生的机械力将对建筑物及其设施造成极大的损害产生的机械力将对建筑物及其设施造成极大的损害 感应雷感应雷3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌uu二次雷击：雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空二次雷击：雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空二次雷击：雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空二次雷击：雷云之间或雷云对地之间的放电而在附近的架空线路、埋地线路、金属管或类似传导体上产生感应电压，从线路、埋地线路、金属管或类似传导体上产生感应电压，从线路、埋地线路、金属管或类似传导体上产生感应电压，从线路、埋地线路、金属管或类似传导体上产生感应电压，从而损坏微电子设备。
而损坏微电子设备而损坏微电子设备而损坏微电子设备uu强大的静电感应和磁场感应，产生瞬间尖峰冲击电流强大的静电感应和磁场感应，产生瞬间尖峰冲击电流强大的静电感应和磁场感应，产生瞬间尖峰冲击电流强大的静电感应和磁场感应，产生瞬间尖峰冲击电流uu电阻性、电感性耦合方式电阻性、电感性耦合方式电阻性、电感性耦合方式电阻性、电感性耦合方式 感应雷感应雷3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌 浪涌浪涌3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌uu通常把由雷电在电缆上电击或感应产生的瞬变过电压脉冲称为通常把由雷电在电缆上电击或感应产生的瞬变过电压脉冲称为通常把由雷电在电缆上电击或感应产生的瞬变过电压脉冲称为通常把由雷电在电缆上电击或感应产生的瞬变过电压脉冲称为浪涌uu浪涌电压从电源线或信号途径进入设备，造成损害浪涌电压从电源线或信号途径进入设备，造成损害浪涌电压从电源线或信号途径进入设备，造成损害浪涌电压从电源线或信号途径进入设备，造成损害uu电源浪涌电源浪涌电源浪涌电源浪涌 来源：雷击、电力系统短路故障、投切大负荷时线路浪涌来源：雷击、电力系统短路故障、投切大负荷时线路浪涌来源：雷击、电力系统短路故障、投切大负荷时线路浪涌来源：雷击、电力系统短路故障、投切大负荷时线路浪涌uu信号系统浪涌信号系统浪涌信号系统浪涌信号系统浪涌 来源：感应雷击、电磁干扰、无线干扰和静电干扰来源：感应雷击、电磁干扰、无线干扰和静电干扰来源：感应雷击、电磁干扰、无线干扰和静电干扰来源：感应雷击、电磁干扰、无线干扰和静电干扰uu浪涌虽然不象浪涌虽然不象浪涌虽然不象浪涌虽然不象EFTEFT那么普遍，但是一旦发生危害是十分严重的，那么普遍，但是一旦发生危害是十分严重的，那么普遍，但是一旦发生危害是十分严重的，那么普遍，但是一旦发生危害是十分严重的，往往导致电路的损坏往往导致电路的损坏往往导致电路的损坏往往导致电路的损坏 浪涌浪涌3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌类型类型产生原因产生原因雷击雷击直击雷直击雷雷击直接点击电源或信号线雷击直接点击电源或信号线感应雷感应雷静电感应、电磁感应静电感应、电磁感应线路浪涌线路浪涌故障浪涌故障浪涌相线与地短路引起的过电压相线与地短路引起的过电压一相开路引起的过电压一相开路引起的过电压系统开关系统开关无负载时开关无负载时开关过电压过电压切断电流切断电流容性或感性负载开关容性或感性负载开关整流整流电磁感应电磁感应使用电吹风、无绳等使用电吹风、无绳等静电感应静电感应人体静电、摩擦静电人体静电、摩擦静电核电磁脉冲核电磁脉冲核爆核爆 雷电浪涌对机房电子设备造成损害的主要途径雷电浪涌对机房电子设备造成损害的主要途径3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌 雷电危害防护雷电危害防护3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌 完整防雷方案包括：直击雷的防护和感应雷的防护完整防雷方案包括：直击雷的防护和感应雷的防护完整防雷方案包括：直击雷的防护和感应雷的防护完整防雷方案包括：直击雷的防护和感应雷的防护uu直击雷防护直击雷防护直击雷防护直击雷防护 避雷针、导地体和接地网避雷针、导地体和接地网避雷针、导地体和接地网避雷针、导地体和接地网uu感应雷防护感应雷防护感应雷防护感应雷防护 各种线路进出端口安装防雷器各种线路进出端口安装防雷器各种线路进出端口安装防雷器各种线路进出端口安装防雷器 雷电危害防护雷电危害防护3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌uu电源系统的防雷电过电压保护电源系统的防雷电过电压保护电源系统的防雷电过电压保护电源系统的防雷电过电压保护 分级保护：分级保护：分级保护：分级保护： CLASS ICLASS I级：在用户供电系统入口进线各相和大地之间使用大容量电源防级：在用户供电系统入口进线各相和大地之间使用大容量电源防级：在用户供电系统入口进线各相和大地之间使用大容量电源防级：在用户供电系统入口进线各相和大地之间使用大容量电源防浪涌保护器（浪涌保护器（浪涌保护器（浪涌保护器（SPDSPD））））( (大浪涌电流的吸收）大浪涌电流的吸收）大浪涌电流的吸收）大浪涌电流的吸收）; ; CLASS II CLASS II 级：安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处的级：安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处的级：安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处的级：安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处的SPD;SPD; 第三级第三级第三级第三级: :用电设备内部电源部分使用一个内置式的用电设备内部电源部分使用一个内置式的用电设备内部电源部分使用一个内置式的用电设备内部电源部分使用一个内置式的SPDSPDuu信号系统的防雷保护信号系统的防雷保护信号系统的防雷保护信号系统的防雷保护 有线传输时有线传输时有线传输时有线传输时, ,采用屏蔽电缆或穿管埋地引入；采用屏蔽电缆或穿管埋地引入；采用屏蔽电缆或穿管埋地引入；采用屏蔽电缆或穿管埋地引入； 信号接收器与线缆之间装信号接收器与线缆之间装信号接收器与线缆之间装信号接收器与线缆之间装SPDSPD；；；； 天馈线的发射设备端与接入设备端装天馈线的发射设备端与接入设备端装天馈线的发射设备端与接入设备端装天馈线的发射设备端与接入设备端装SPDSPD等等等等 雷电危害防护雷电危害防护3 .3 .雷击浪涌雷击浪涌uu采用共地的接地措施采用共地的接地措施采用共地的接地措施采用共地的接地措施 对直击雷防护既经济又能达到低接地对直击雷防护既经济又能达到低接地对直击雷防护既经济又能达到低接地对直击雷防护既经济又能达到低接地电阻的效果，有利于雷电流的泄放；电阻的效果，有利于雷电流的泄放；电阻的效果，有利于雷电流的泄放；电阻的效果，有利于雷电流的泄放； 对感应雷的防护，电阻性耦合所产对感应雷的防护，电阻性耦合所产对感应雷的防护，电阻性耦合所产对感应雷的防护，电阻性耦合所产生的破坏可减到最小。
生的破坏可减到最小生的破坏可减到最小生的破坏可减到最小 uu室内布线尽量减少环路室内布线尽量减少环路室内布线尽量减少环路室内布线尽量减少环路uu尽量采用光纤尽量采用光纤尽量采用光纤尽量采用光纤 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放电电流放电电流 I特点：频率范围宽特点：频率范围宽n静电的产生静电的产生：p 接触分离起电接触分离起电p 摩擦起电摩擦起电p 感应起电感应起电p 传导起电传导起电1ns100nsIt放电电流4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护n静电放电现象静电放电现象：当一个带：当一个带电物体接近一个接地导体电物体接近一个接地导体时，带电物体上的电荷会时，带电物体上的电荷会通过接地导体快速泄放通过接地导体快速泄放 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放电电流放电电流 I特点：频率范围宽特点：频率范围宽静电放电产生电磁干扰的实质：静电放电产生电磁干扰的实质： 放电电流具有很高的幅度和很短上升沿，会产生强度大、频谱宽的电磁场，放电电流具有很高的幅度和很短上升沿，会产生强度大、频谱宽的电磁场，对电子设备造成电磁干扰。
对电子设备造成电磁干扰 根据傅立叶变换，上升沿为根据傅立叶变换，上升沿为1ns的脉冲，带宽达到的脉冲，带宽达到300MHz1ns100nsIt放电电流4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护 在进行静电放电试验时，会发现一种现象：较高的静电电压和较低的在进行静电放电试验时，会发现一种现象：较高的静电电压和较低的在进行静电放电试验时，会发现一种现象：较高的静电电压和较低的在进行静电放电试验时，会发现一种现象：较高的静电电压和较低的静电电压都比中等程度的静电电压产生的静电放电更容易引起电路干扰静电电压都比中等程度的静电电压产生的静电放电更容易引起电路干扰静电电压都比中等程度的静电电压产生的静电放电更容易引起电路干扰静电电压都比中等程度的静电电压产生的静电放电更容易引起电路干扰4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护解释如下：解释如下：解释如下：解释如下：üü电压较低时：带电体几乎接触上接地导体时才发生放电，放电是突发电压较低时：带电体几乎接触上接地导体时才发生放电，放电是突发电压较低时：带电体几乎接触上接地导体时才发生放电，放电是突发电压较低时：带电体几乎接触上接地导体时才发生放电，放电是突发性的，上升沿很陡，幅度很大。
因此干扰很厉害性的，上升沿很陡，幅度很大因此干扰很厉害性的，上升沿很陡，幅度很大因此干扰很厉害性的，上升沿很陡，幅度很大因此干扰很厉害üü电压中等时：带电体接近接地导体时，两者之间的电压导致气体电离，电压中等时：带电体接近接地导体时，两者之间的电压导致气体电离，电压中等时：带电体接近接地导体时，两者之间的电压导致气体电离，电压中等时：带电体接近接地导体时，两者之间的电压导致气体电离，发生辉光放电，放电电流脉冲的上升沿较长，所占频带较窄发生辉光放电，放电电流脉冲的上升沿较长，所占频带较窄发生辉光放电，放电电流脉冲的上升沿较长，所占频带较窄发生辉光放电，放电电流脉冲的上升沿较长，所占频带较窄üü电压很高时：虽然也会有辉光放电发生，但是会发生多次放电在每电压很高时：虽然也会有辉光放电发生，但是会发生多次放电在每电压很高时：虽然也会有辉光放电发生，但是会发生多次放电在每电压很高时：虽然也会有辉光放电发生，但是会发生多次放电在每个多次放电序列中，会有一个以上的低电压放电，这会导致快速上升个多次放电序列中，会有一个以上的低电压放电，这会导致快速上升个多次放电序列中，会有一个以上的低电压放电，这会导致快速上升个多次放电序列中，会有一个以上的低电压放电，这会导致快速上升时间和高峰值电流，产生严重的问题。
时间和高峰值电流，产生严重的问题时间和高峰值电流，产生严重的问题时间和高峰值电流，产生严重的问题 ESD对电路工作影响的机理对电路工作影响的机理不良搭接孔缝电流找阻抗最小路径静电放电产生的电磁场 静电放电耦合通路有：直接传导、寄生电容静电放电耦合通路有：直接传导、寄生电容/电感耦合进敏感电路电感耦合进敏感电路 静电放电对设备造成的损害有三种：硬损坏、软损坏和数据错误静电放电对设备造成的损害有三种：硬损坏、软损坏和数据错误直接传导直接传导电容耦合4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护 4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护ESD防护设计及措施防护设计及措施uu减少减少减少减少ESDESD影响的设计原则：影响的设计原则：影响的设计原则：影响的设计原则：uu阻止阻止阻止阻止ESDESD产生产生产生产生uu阻止阻止阻止阻止EMIEMI耦合到电路或设备耦合到电路或设备耦合到电路或设备耦合到电路或设备uu通过设计工艺增加设备固有的抗骚扰性通过设计工艺增加设备固有的抗骚扰性通过设计工艺增加设备固有的抗骚扰性通过设计工艺增加设备固有的抗骚扰性uu减少减少减少减少ESDESD影响的附件保护措施影响的附件保护措施影响的附件保护措施影响的附件保护措施uu设备中不用的输入端允许处于不连接或者悬浮状态设备中不用的输入端允许处于不连接或者悬浮状态设备中不用的输入端允许处于不连接或者悬浮状态设备中不用的输入端允许处于不连接或者悬浮状态uu应用滤波器阻止应用滤波器阻止应用滤波器阻止应用滤波器阻止ESDESD耦合至设备耦合至设备耦合至设备耦合至设备uuPCBPCB设计：走线是设计：走线是设计：走线是设计：走线是ESDESD产生产生产生产生EMIEMI的发射天线，的发射天线，的发射天线，的发射天线， 要求线短要求线短要求线短要求线短, ,包围面积包围面积包围面积包围面积小小小小uu外壳设计，为减少外壳设计，为减少外壳设计，为减少外壳设计，为减少EMIEMI缝隙边沿每隔一段距离应电连接缝隙边沿每隔一段距离应电连接缝隙边沿每隔一段距离应电连接缝隙边沿每隔一段距离应电连接uu正确设计电缆保护系统正确设计电缆保护系统正确设计电缆保护系统正确设计电缆保护系统uu软件软件软件软件EMIEMI抑制措施抑制措施抑制措施抑制措施 ESD常见问题与改进常见问题与改进 ESDVESDV单点接地单点接地4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护问题问题问题问题：机箱搭接阻抗过大：机箱搭接阻抗过大：机箱搭接阻抗过大：机箱搭接阻抗过大例如：例如：例如：例如：0.10.1欧姆搭接阻抗，静电放电欧姆搭接阻抗，静电放电欧姆搭接阻抗，静电放电欧姆搭接阻抗，静电放电电流电流电流电流30A30A，电位差，电位差，电位差，电位差3V3V解决办法解决办法解决办法解决办法：：：： 减少搭接阻抗、单点接地减少搭接阻抗、单点接地减少搭接阻抗、单点接地减少搭接阻抗、单点接地 ESD常见问题与改进常见问题与改进 ESDESD屏蔽层屏蔽场作用屏蔽场作用4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护问题问题问题问题：机箱不连续（孔洞、缝隙）：机箱不连续（孔洞、缝隙）：机箱不连续（孔洞、缝隙）：机箱不连续（孔洞、缝隙） ESD ESD电流通过机箱同时通过线路电流通过机箱同时通过线路电流通过机箱同时通过线路电流通过机箱同时通过线路板泄到地，损耗线路板板泄到地，损耗线路板板泄到地，损耗线路板板泄到地，损耗线路板解决办法解决办法解决办法解决办法：：：： 完整机箱、增加屏蔽层完整机箱、增加屏蔽层完整机箱、增加屏蔽层完整机箱、增加屏蔽层 ESD1I1ESD2I2ESD1I1ESD2铁氧体磁珠ESD常见问题与改进常见问题与改进 4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护 解决方法解决方法解决方法解决方法：：：： 在旁路电容与线路板之间串在旁路电容与线路板之间串在旁路电容与线路板之间串在旁路电容与线路板之间串联一只铁氧体磁珠，增加流向线联一只铁氧体磁珠，增加流向线联一只铁氧体磁珠，增加流向线联一只铁氧体磁珠，增加流向线路板的路板的路板的路板的 路径的阻抗。
路径的阻抗路径的阻抗路径的阻抗 问题问题问题问题：：：： 对地电容能够将电缆上的静电对地电容能够将电缆上的静电对地电容能够将电缆上的静电对地电容能够将电缆上的静电放电电流旁路到机箱，避免流到放电电流旁路到机箱，避免流到放电电流旁路到机箱，避免流到放电电流旁路到机箱，避免流到电路上，但是这个电容也会将机电路上，但是这个电容也会将机电路上，但是这个电容也会将机电路上，但是这个电容也会将机壳上的电流引到信号线上，从而壳上的电流引到信号线上，从而壳上的电流引到信号线上，从而壳上的电流引到信号线上，从而进入电路进入电路进入电路进入电路 高电位共模电流共模电流0V二次放电高电位ESD常见问题与改进常见问题与改进 4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护 问题问题问题问题：二次放电：二次放电：二次放电：二次放电 机箱上发生静电放电时，机箱电机箱上发生静电放电时，机箱电机箱上发生静电放电时，机箱电机箱上发生静电放电时，机箱电位高；而机箱内部电路接地，在地位高；而机箱内部电路接地，在地位高；而机箱内部电路接地，在地位高；而机箱内部电路接地，在地电位附近；二者存在很大电位差，电位附近；二者存在很大电位差，电位附近；二者存在很大电位差，电位附近；二者存在很大电位差，距离近时，发生二次电弧。
距离近时，发生二次电弧距离近时，发生二次电弧距离近时，发生二次电弧 解决方法解决方法解决方法解决方法：：：：增加与外壳间的距离、增加与外壳间的距离、增加与外壳间的距离、增加与外壳间的距离、 外壳与电路间加一层接地挡板外壳与电路间加一层接地挡板外壳与电路间加一层接地挡板外壳与电路间加一层接地挡板线路板和机箱连在一起线路板和机箱连在一起线路板和机箱连在一起线路板和机箱连在一起 ESD常见问题与改进常见问题与改进 4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护发生10000V静电放电时： 通过电缆的屏蔽层连通过电缆的屏蔽层连通过电缆的屏蔽层连通过电缆的屏蔽层连接两机箱，使其电位接两机箱，使其电位接两机箱，使其电位接两机箱，使其电位差尽量小差尽量小差尽量小差尽量小 搭接方式很重要！搭接方式很重要！搭接方式很重要！搭接方式很重要！ ESD常见问题与改进常见问题与改进 4 .4 .静电放电干扰及其防护静电放电干扰及其防护 使用共模扼流圈，使静电放电造成的共模电压将在扼流圈上。
使用共模扼流圈，使静电放电造成的共模电压将在扼流圈上使用共模扼流圈，使静电放电造成的共模电压将在扼流圈上使用共模扼流圈，使静电放电造成的共模电压将在扼流圈上 低通滤波器：低通滤波器： 截止频率小于截止频率小于1 / 分压法：分压法：电电 阻阻电电 感感电电 容容分流法：分流法：压敏电阻压敏电阻瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管气体放电管气体放电管电电 容＋电阻容＋电阻5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制机理瞬态干扰抑制机理 浪涌抑制器件浪涌抑制器件压敏电阻压敏电阻瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管气体放电管气体放电管低通滤波器低通滤波器上策上策下策下策并并 用用浪涌注入端浪涌注入端被保护电路被保护电路端端 抑制高频 差模干扰5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 VOUT / VIN-10-20-30-40 fCO1/2 0.10.010.0010VOUT / VIN = 2 fco 低通滤波器对瞬态干扰的抑制低通滤波器对瞬态干扰的抑制 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件低通滤波器低通滤波器 瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管气体放电管气体放电管压敏电阻压敏电阻VIVIVIu 共同特点：共同特点：当器件上的电压超过当器件上的电压超过 一定值时，器件的电阻变得很低，一定值时，器件的电阻变得很低， 分流作用，并将干扰能量泄放掉。
分流作用，并将干扰能量泄放掉5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 1000浪涌电压浪涌电压压敏电阻压敏电阻瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管气体放电管气体放电管220500钳位电压较高钳位电压较高电流容量不大电流容量不大有残留尖峰有残留尖峰和跟随电流和跟随电流瞬态瞬态注入注入端端被保护电被保护电路端路端ut5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 压敏电阻：压敏电阻：压敏电阻：压敏电阻：uu 特点：特点：特点：特点： 峰值电流承受能力较大，价格低峰值电流承受能力较大，价格低峰值电流承受能力较大，价格低峰值电流承受能力较大，价格低uu 缺点：钳位电压较高，随着受到浪涌冲击的次数增加，漏电缺点：钳位电压较高，随着受到浪涌冲击的次数增加，漏电缺点：钳位电压较高，随着受到浪涌冲击的次数增加，漏电缺点：钳位电压较高，随着受到浪涌冲击的次数增加，漏电增加，响应时间较长增加，响应时间较长增加，响应时间较长增加，响应时间较长 瞬态抑制二极管（瞬态抑制二极管（瞬态抑制二极管（瞬态抑制二极管（TVSTVS）：）：）：）：uu 特点：特点：特点：特点： 响应时间短，钳位电压低（相对于工作电压）。
响应时间短，钳位电压低（相对于工作电压）响应时间短，钳位电压低（相对于工作电压）响应时间短，钳位电压低（相对于工作电压）uu 缺点：承受峰值电流较小缺点：承受峰值电流较小缺点：承受峰值电流较小缺点：承受峰值电流较小气体放电管：气体放电管：气体放电管：气体放电管：uu 特点：特点：特点：特点： 承受电流大，承受电流大，承受电流大，承受电流大，uu 缺点：响应时间长，由于导通维持电压很低，因此会有跟随缺点：响应时间长，由于导通维持电压很低，因此会有跟随缺点：响应时间长，由于导通维持电压很低，因此会有跟随缺点：响应时间长，由于导通维持电压很低，因此会有跟随电流，不能在直流环境中使用（放电管不能断），有残留尖峰电流，不能在直流环境中使用（放电管不能断），有残留尖峰电流，不能在直流环境中使用（放电管不能断），有残留尖峰电流，不能在直流环境中使用（放电管不能断），有残留尖峰5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 气体放电管残留尖峰残留尖峰时间时间电压电压跟随电流跟随电流通常与瞬态二级管通常与瞬态二级管串联合用：串联合用： 没有跟随电流没有跟随电流 没有漏电流没有漏电流 钳位电压低钳位电压低 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 5 .5 .瞬态干扰抑制常用器件瞬态干扰抑制常用器件 作用在开关电源上的浪涌开关电源等效电路开关电源等效电路6kV, 3kA1.2 50 s浪涌波形浪涌波形0 20 40 60 80 100 s0426kV0321kA浪涌电压浪涌电压电源上电压电源上电压流进电源的电流流进电源的电流 浪涌抑制器件的保护作用开关电源等效电路6kV, 3kA1.2 50 s浪涌波形浪涌波形0 20 40 60 80 100 s0426kV0321kA浪涌电压浪涌电压抑制后的电压抑制后的电压流进电源的电流流进电源的电流流进抑制器的电流流进抑制器的电流大部分电流大部分电流流进了电源流进了电源 地线反弹与对策地线反弹与对策若电流为若电流为5kA，地线阻抗为，地线阻抗为0.5 ，则反弹电压达到，则反弹电压达到2500V ! 较高的浪涌电压依然加在设备与地线上。
较高的浪涌电压依然加在设备与地线上 再并联一个抑制器VGVZ + VGVZ设备VGVZ设备 。