
为I/O模块设计浪涌保护需根据预期浪涌等级和端口类型采用分级保护原则.
第一级保护通常安装在系统入口,采用通流能力大的气体放电管或压敏电阻,例如2R系列GDT或14D系列压敏电阻,用于泄放大部分浪涌能量。第二级保护安装在模块端口,采用TVS二极管或压敏电阻,例如SMBJ或5KP系列,用于钳位残压。两级保护器件之间应通过电感、电阻或保险丝进行退耦,以确保第一级先动作。对于信号端口,保护器件的电容必须与信号带宽兼容,例如选用低电容TVS阵列ESDLC系列。保护器件的地应连接到专用的保护地,该地与信号地通过一个高压电容或间隙连接。PCB上,浪涌电流路径应短而直,避免保护器件的地线过长产生压降.
设计后,需按照IEC 61000-4-5标准进行组合波测试,验证在不同波形下的保护效果,并检查保护器件在测试后是否损坏.