在雷雨天氣，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電源跳電或電源系統(tǒng)損壞等現(xiàn)象，甚至雷電流通過(guò)開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)直接導(dǎo)致電源設(shè)備損壞，面對(duì)這些問(wèn)題，怎么做才能有效的預(yù)防這些事情發(fā)生呢？東莞小耳朵高度重視電源防雷設(shè)計(jì)，針對(duì)開(kāi)關(guān)電源防雷設(shè)計(jì)問(wèn)題，我們提供了以下解決方案。。。
1共模電感&差模電感
雷電流的入侵首先表現(xiàn)為過(guò)電壓，當(dāng)存在泄放通道時(shí)，產(chǎn)生雷電流。不論是由于直擊雷產(chǎn)生的線(xiàn)路來(lái)波，抑或電磁感應(yīng)的過(guò)電壓均是如此。過(guò)電壓有共模過(guò)電壓和差模過(guò)電壓兩種類(lèi)型
共模與差模過(guò)電壓、過(guò)電流
由于寄生電容的廣泛存在，雷電過(guò)電壓擊穿空氣或在常壓下絕緣的器件，形成強(qiáng)大的雷電流，造成設(shè)備損壞。
為了抑制雷電的影響，應(yīng)在雷電能量進(jìn)入設(shè)備前將能量泄放至大地。對(duì)于共模過(guò)電壓，應(yīng)在輸入電纜與防雷地之間安裝防雷器件（或稱(chēng)防雷片）；對(duì)于差模過(guò)電壓，應(yīng)在輸入電纜火線(xiàn)和零線(xiàn)之間安裝防雷器件。由于雷電流是屬于浪涌電流，防雷器件是一種浪涌抑制保護(hù)器件（Surge Protection Device），簡(jiǎn)稱(chēng)SPD。
STD-POE5203-10標(biāo)準(zhǔn)POE交換機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
2壓敏電阻
壓敏電阻為限壓型器件，當(dāng)兩端施加工作電壓時(shí)阻值很高，漏電流為μA級(jí)。隨著端電壓升高，壓敏電阻阻值降低，端電壓超過(guò)一定值后阻值急劇降低，漏電流可高達(dá)20~40KA，形成雷電泄放通道。當(dāng)電壓降低至工作電壓后，壓敏電阻的漏電流迅速減小，恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)。
常用壓敏電阻特性
直流開(kāi)關(guān)電源常用的壓敏電阻主要參數(shù)如下：
Uc：持續(xù)工作交流電壓，一般為385V。
U1mA：標(biāo)稱(chēng)電壓，指漏電流達(dá)到1mA時(shí)施加的端電壓，一般為630V。
UP：殘壓，指通過(guò)壓敏電阻泄放限壓后兩端電壓，一般為1500V。
In：額定通流能力，能在額定通流能力內(nèi)泄放多次雷電流，一般為20KA。
Imax：通流能力，能泄放1次，一般為40KA，泄放后，壓敏電阻可能損壞。
此外，壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間也很關(guān)鍵，一般響應(yīng)時(shí)間為10~100ns。
常用壓敏電阻特性：
隨著工作時(shí)間的增加，尤其是多次泄放雷電流，壓敏電阻漏電流逐漸增大。如果施加標(biāo)稱(chēng)電壓U1mA的90%電壓時(shí)漏電流就達(dá)到1mA，就認(rèn)為壓敏電阻性能達(dá)不到要求，需要更換。基于此，可以比較容易地檢測(cè)壓敏電阻性能。
與防雷器有關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有很多，目前并未統(tǒng)一，一般要求壓敏電阻能耐受In電流正反各沖擊5次，耐受Imax電流正負(fù)各沖擊一次，10%In電流沖擊100次。壓敏電阻失效時(shí)，表現(xiàn)為短路，窗口由綠變紅；偶爾也會(huì)因?yàn)閴好綦娮璞〝嗔眩憩F(xiàn)為開(kāi)路。
STD-K8L室外防水電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
3氣體放電管
氣體放電管為開(kāi)關(guān)型器件，主要由電極及電極之間的氣隙組成。當(dāng)氣體放電管兩端施加的電壓小于促發(fā)電壓時(shí)，氣體放電管為斷路狀態(tài)，基本無(wú)漏電流。當(dāng)電壓高于促發(fā)電壓時(shí)，氣隙被擊穿，可認(rèn)為短路。促發(fā)電壓與氣體放電管種類(lèi)有關(guān)，并且有一定的光敏效應(yīng)，即在有光和無(wú)光的情況下偏差較大。直流開(kāi)關(guān)電源常用的氣體放電管長(zhǎng)期耐受工作電壓為255V，促發(fā)電壓為400V左右。當(dāng)兩端的電壓下降至工作電壓以?xún)?nèi)時(shí)，氣隙不能滅弧，繼續(xù)有電流通過(guò)，這就是氣體放電管的續(xù)流問(wèn)題。氣體放電管的滅弧電壓很低，一般為20~50V，因此不能安裝在火線(xiàn)與零線(xiàn)、火線(xiàn)與地線(xiàn)之間。
常用氣體放電管特性
氣體放電管主要參數(shù)與壓敏電阻類(lèi)似，如UC、UP、In、Imax等。氣體放電管失效時(shí)，表現(xiàn)為開(kāi)路，偶爾可能因?yàn)闅怏w放電管變形造成短路。
氣體放電管和壓敏電阻組合構(gòu)成的抑制電路.上圖是氣體放電管和壓敏電阻組合構(gòu)成的浪涌抑制電路。由于壓敏電阻有一致命缺點(diǎn)：具有不穩(wěn)定的漏電流，性能較差的壓敏電阻使用一段時(shí)間后，因漏電流變大可能會(huì)發(fā)熱自爆。為解決這一問(wèn)題在壓敏電阻之間串入氣體放電管。在這種串聯(lián)組合支路中，氣體放電管起一個(gè)開(kāi)關(guān)作用，當(dāng)沒(méi)有暫態(tài)過(guò)電壓作用時(shí)，它能將壓敏電阻與系統(tǒng)隔離開(kāi)，使壓敏電阻中幾乎無(wú)泄漏電流，從而有效地減緩壓敏電阻性能衰退。
STD-T412S16-DC機(jī)架式電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
不論是采用差模電感、熱敏電阻還是氣體放電管，他們都采用與主電路并聯(lián)的方式，如果電壓太高，電流就從保護(hù)電路-大地這條途徑釋放掉，如果正常，就走入主電路。不過(guò)還有一種浪涌保護(hù)器采用和主電路串聯(lián)的方式，當(dāng)檢測(cè)到高壓時(shí)會(huì)存儲(chǔ)電能，之后再慢慢釋放，這種方式?jīng)]有分流，避免對(duì)建筑物電力系統(tǒng)的干擾，而且對(duì)浪涌的反應(yīng)速度也更快。PC電源中如何處理浪涌吸收。
作為輔助元件，很多浪涌保護(hù)電路還有一個(gè)保險(xiǎn)絲，保險(xiǎn)絲也可以看出一個(gè)變阻器，它是串聯(lián)在主電路中的，當(dāng)電流低于某個(gè)特定值時(shí)導(dǎo)電性很好，一旦電流高過(guò)該特定值電阻絲阻值增大，電阻產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致溫