直流端口兩級浪涌防護電路中電感的選取
來源：EMC容冠電磁
更新時間：2024-07-21
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室外直流電源端口大多都設計了兩級浪涌防護電路，中間串聯電感，電感的選取除了憑經驗或盲試兩種方式選取以外，對于浪涌防護經驗不多的工程師更需要一種快捷的方法選取合適的電感值，提高硬件設計效率。
▲圖1
如（圖1），一個兩級浪涌防護電路，MOV優點：抗浪涌沖擊能力更強、便宜，缺點同一規格不同單體有幾十V殘壓偏差；只有一級MOV防護，后級電路被浪涌擊壞的風險很大。TVS優點：在標稱浪涌等級下同一規格不同單體一般只有幾V殘壓偏差，因此需要增加TVS做次級防護，做更精細的防護。
增加次級TVS我們期望達到比初級MOV更低殘壓，如果不串電感，MOV與TVS完全并聯，TVS響應比MOV快，殘壓比MOV低，浪涌電流主要通過TVS，TVS很容易超過規格書標稱的IPP，因而發熱損壞（當然TVS也可以選擇更大的IPP但是成本增加是一定的）。為了解決這個問題我們需要串入電感。
以浪涌1.2/50us-8/20μs 2Ω，6KV 3KA浪涌測試標準為例。假設MOV殘壓在150V，TVS殘壓期望控制在90V（圖2），TVS的IPP 只有700A。假設，鉗位電壓的脈沖寬度40μs（實測），電感的電流變化40μs內應該小于700A，帶入以下公式，
可得，電感的電流變化率應該小于17.5A/μs（圖3）。
▲圖2
▲圖3
電流變化率由電感兩端電壓和感值決定，MOV殘壓減去TVS的殘壓150V-90V=60V得到電感兩端的電壓。由此帶入以下公式，
可得：
L=3.4μH，保證充足的裕量可以選4.7-5μH以上。另外還需考慮電路的工作電流，以及電感的耐壓、飽和電流、或空心電感。
▲圖4
