在当今数字化和电气化不断发展的时代，电子设备和电力系统面临静电放电（ESD）、浪涌和雷击等瞬态现象，这些都是威胁设备稳定性和寿命的关键因素。从精密的消费电子产品到工业级控制系统，从智能家居到新能源汽车，电力安全对一切都至关重要。为了确保系统可靠运行和数据传输安全，设计和实施有效的电源保护解决方案已成为工程师不可忽视的任务。
雷茂汇集了一系列针对不同电压等级和应用场景的电源保护解决方案，从低压逻辑电平保护到高压工业和汽车电源系统的防雷设计，旨在为电源系统设计提供一种解决方案。为对该领域感兴趣的人提供全面、系统的参考。电子产品开发商和系统集成商指南。无论您面临的是1.8V的弱信号线、高达64V直流的复杂要求还是新能源汽车充电桩，我都可以在这里找到量身定制的保护策略和技术见解。
让雷猫带您踏上电源保护的探索之旅，为您的项目引入一道坚不可摧的安全防线。
1.0 1.8V VCC电源静电防护方案
方案优势：采用IC满足VCC 1.8V静电浪涌防护。雷茂会根据电源所处的环境选择具有合适保护电流的ESD器件。在通过静电测试的同时确保信号完整性。
符合IEC61000-4-2，4级，接触放电30KV，空气放电30KV。
1.1 2.5V Vbus电源静电防护方案
方案优势：VCC 2.5V静电浪涌防护采用IC。根据电源所处环境选择具有合适保护电流的ESD器件。高速传输接口选择超低电流。电容式ULC0511CDN 在通过静电测试的同时确保信号完整性。
符合IEC61000-4-2，4级，接触放电30KV，空气放电30KV。
2.1 3.3V Vbus电源静电防护方案
方案优势：采用IC满足VCC 3.3V静电浪涌防护。根据电源所处环境选择具有合适保护电流的ESD器件。高速传输接口选择超低电流。电容式ULC0511CDN 在通过静电测试的同时确保信号完整性。
符合IEC61000-4-2，4级，接触放电30KV，空气放电30KV。
3.1 3.7V锂电池静电浪涌防护方案
（在TVS后端电路加采样电阻的目的是为了保护后端电路，阻断电流，让TVS更容易释放浪涌。）
电路板布局对于抑制静电放电、电快速瞬变(EFT) 和浪涌瞬变非常重要。我们建议遵循以下指南：
1 将TVS ESD 尽可能靠近输入端子或连接器放置。
2 TVS ESD 保护线之间的路径长度应最小化。
3. 尽量减少并行信号路径。
4. 避免受保护和未受保护的导体并联运行。
5. 尽量减少所有印刷电路板(PCB) 上的导电环路，包括电源环路和接地环路。
6. 保持接地瞬态返回路径的长度尽可能短。
7 避免使用到公共接地点的共享瞬态返回路径。
8. 尽可能使用接地层。对于多层PCB，请使用接地过孔。
手机电池电压通常为4.2-4.5V。超过它可能会对手机电池过度充电。为了正确保护电池端子，雷茂电子建议使用4.5V TVS。
4.1 5V直流电源浪涌保护方案
方案优势：采用雷猫满足5V直流电源接口的浪涌防护，根据电源所在环境选择合适保护电流的ESD/TVS器件，符合IEC61000-4-2，level 4，满足。接触放电8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
5.1 9V直流电源浪涌保护方案
解决方案优势：雷猫用于满足9V直流电源接口的浪涌保护，根据IEC61000-4-2，4级提供适当的保护电流，根据电源所在的环境选择您的ESD/TVS器件。接触放电30KV，空气放电30KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则应选择大功率SMC器件。
6.1 12V直流电源浪涌防护方案
方案优势：采用雷猫满足12V直流电源接口的浪涌防护，根据电源所在环境选择合适保护电流的TVS器件，IEC61000-4-2，满足4级，接触放电。 8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
6.2 12V汽车电源浪涌保护方案
方案优势：用于满足前装车辆ISO7637-2 5A5BA测试，雷茂采用单个大功率TVS或PTC+TVS组合方案，ISO10605-2，4级，接触放电兼容15KV，空气。放电25KV。
7.1 15V直流电源浪涌防护方案
解决方案优势：雷猫用于满足15V直流电源接口的浪涌保护，根据IEC61000-4-2，4级提供适当的保护电流，根据电源所在的环境选择您的ESD/TVS器件。接触放电8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
8.1 18V直流电源浪涌保护方案
解决方案优势：雷猫用于满足18V直流电源接口的浪涌保护，根据IEC61000-4-2，4级提供适当的保护电流，根据电源所在的环境选择您的ESD/TVS器件。接触放电8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
9.1 24V直流电源浪涌防护方案
方案优势： 用于满足24V直流电源接口的浪涌保护。雷茂根据电源放置的环境选择具有适当保护电流的TVS器件，并满足IEC61000-4-2，4级，触点。放电8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
9.2 24V汽车电源浪涌保护方案
方案优势：用于满足预装汽车ISO7637-2 5A5B测试，雷茂采用单个大功率TVS或PTC+TVS组合方案满足ISO10605-2，Level 4，接触式兼容放电15KV，空气放电25KV。
9.3 24V DC直流电源，具有2KV防雷功能，体积小，残压低
近期，不少客户反映其直流电源产品防雷能力不足，导致使用过程中频繁停机，损失惨重。
是的，大家一直认为防雷是一个需要大量投资来提高可靠性的问题，但雷默电子开发了任何人都可以测试和验证的小尺寸DC24 DC 2KV，我们推出了可以保护您的新解决方案。
这里还与传统的防雷解决方案进行了比较。
1、直流电源防雷传统解决方案
传统的保护方案是GDT（3R090-5S）+MOV（10D470KJ）+电感+TVS（SMCJ24CA）的组合保护，特点是能够防护高达4KV的浪涌。后端LDO的电压电平需要有比较大的余量。
为什么我们需要这么多设备？
事实上，防雷需要分层分类，让雷电浪涌逐层分解，落入最终的TVS中放置保护IC。
GDT用于防止大浪涌和雷击，但测试过程中会出现续流，因此必须使用MOV压敏电阻作为自然防雷的组合。所有避雷针都是恩爱夫妻。
GDT陶瓷放电管的另一个缺点是闪电速度慢，残余电压很高，超过100V，所以必须使用TVS来压低电压。
但由于TVS的响应速度很快，与GDT并联放置会直接烧毁TVS，因此必须在TVS之前加装去耦电路。电感器和PTC是不错的选择。这就是该电路如此复杂的原因。
2、防雷新方案：单设备直流电源防雷2KV
如果客户要求不是很高，只需要2KV防雷，我们应该如何设计？如下图
2KV浪涌测试的示波器电压截图，典型最大值为32V
LM1K24CA : 的特点
小型SMB封装具有VC=35V的低残压，降低了LDO和DC-DC的电压成本，一台可保护高达2KV。
9.4 28V直流电源浪涌防护方案
10.1 36V直流电源浪涌防护方案
解决方案优势：雷猫用于满足36V直流电源接口的浪涌保护，根据IEC61000-4-2，4级提供适当的保护电流，根据电源所在的环境选择您的ESD/TVS器件。接触放电8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
11.1 48V直流电源浪涌防护方案
方案优势：采用雷猫满足48V直流电源接口的浪涌防护，根据电源所在环境选择合适保护电流的TVS器件，IEC61000-4-2，满足4级，接触放电。 8KV，空气放电15KV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高级别测试，则必须使用大功率SMC器件。
11.2 户外设备48V直流电源浪涌保护方案
方案优势：满足户外设备48V直流电源接口浪涌防护要求。雷猫提供了两种解决方案供大家参考。根据设备的电源运行环境，选择符合IEC61000-4-2，4级，接触放电8KV，空气放电15KV，并具有适当保护电流的TVS器件。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高电平测试，则需要选择大功率器件。
11.3 DC64V直流电源6KV浪涌防护方案
方案优势：DC64V浪涌保护防雷采用二级保护，第一级采用压敏电阻进行大电流吸收，第二级采用TVS进行精确钳位，中间采用电感进行去耦，符合IEC61000-4-2。4级，接触放电8KV，空气放电15KV，8/20uS复合波差模和共模6KV测试。
11.4 -48VDC非续流电源浪涌保护方案
方案优势： 用于满足-48V直流电源接口的浪涌保护。
防护等级8/20s CM/DM:20KA
12.1 AC 110V交流电源浪涌保护方案
方案优势：雷猫用于满足110V交流电源接口的浪涌保护，根据电源安装的环境选择不同级别的保护器件，满足IEC61000-4-5的各个级别的测试。 4KV~8KV。
12.2 AC 220V交流电源浪涌防护方案
方案优势：用于满足220V交流电源接口的浪涌防护，雷茂根据电源放置的环境选择不同级别的保护器件，满足IEC61000-4-5的各个级别的测试。 4KV~8KV。
13.1 AC 380V交流电源浪涌保护方案
方案优势：雷猫用于满足380V交流电源接口的浪涌保护，根据电源安装的环境选择不同级别的保护器件，满足IEC61000-4-5的各个级别的测试。 4KV~8KV。
14.1 LED电源整流方案
IBS封装整流桥是目前业界最小的贴片整流桥。 IB-S系列特别应用于LED照明领域。
整流桥由四个二极管组成，在电路中起整流作用。不仅可以连接交流电将其转换为直流电，还可以连接直流电使直流输出无极性。可用于LED智能照明的开关电源、灯珠等。
15.1 手机快充PD/TYPE-C接口保护
PD的正式名称是USB Power Delivery Specific，是USB标准组织制定的快速充电标准。 该方案采用雷迪科技SD24CW（SOD-323 24V封装），可有效保护插拔免受静电和浪涌的影响，并已在众多案例中成熟使用。
(USB PD快充15W 27W 45W)
VBUS 提供电源给您的手机充电。 CC1/CC2 是配置通道。 CC1/CC2引脚的主要功能是：
a. 检测数据线连接，区分前后数据线，区分主从设备。 b. 配置VBUS（有两种模式：USB TYPE_C 和USB Power Delivery）。
c. 设置音频配件等其他模式时
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一些解决方案使用TX1/RX1 TX2/RX2 D+D 引脚
TX1/RX1 TX2/RX2为USB3.1数据传输。目前Type-c手机仅使用其中一种。 D+D-是USB2.0数据传输信号。
有关大电流静电浪涌保护和小封装ESD 的更多信息，请参阅下表。
15.2 USB-PD快充源接口静电浪涌防护方案
该方案的优点：雷猫的方案可接受的输入范围为90VAC至265VAC，输出范围为5V至20V，最大输出功率为65W。 下面是一个拓扑图，允许您在输出端添加TVS，以确保防静电浪涌，并保护后续的输出电子器件。此拓扑仅供TVS 放置参考，不适合用作实际电路。如图所示（实际电路更复杂）。
16.1 苹果充电线电路保护
雷茂电子推荐使用P-18V MOSFET
17.1 低VF肖特基电源防反接方案
雷猫采用三颗低压降SKY芯片，比仅使用一颗芯片功耗更低，并且可以防止元件过热。
（两者正常运行损耗对比公式：
1、使用一颗SS34LVFA：P=VF*IF=0.42V*3A=1.26W
2、使用一颗SS34LVFA：P=VF*IF=0.31V*1A*3=0.93W）
对于直流电源接口的浪涌防护，可以根据电源安装的环境，选择合适保护电流的TVS、SKY器件，可以有效地防止反接。
符合ISO61000-4-2（4级）接触放电30kV和空气放电30kV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高电平测试，则应选择大功率SMC封装器件。
17.2 Low IR肖特基电源防反接方案
雷猫使用两个低漏电SKY，每条电源线上一个。低漏电流更节能，可用于高漏电流的开关电源。
用于直流电源接口浪涌保护，可根据电源安装环境选择合适的保护电流，可有效防止反接。
符合ISO61000-4-2（4级）接触放电30kV和空气放电30kV。如果需要满足IEC61000-4-5浪涌高电平测试，则应选择高功率SMC封装器件。
该方案特别适合电池一端防反接、另一端充电，特别节能。
18.1 DCDC直流转换电源浪涌保护
方案优势：采用DCDC直流转换，选择满足12V/24V电源浪涌保护、肖特基反接保护、具有适合电源所在环境的保护电流的TVS器件。雷茂SM8S系列拥有6600W高输出，满足IEC61000 -4-5浪涌高电平测试。
19.1碳化硅SIC新能源汽车充电桩解决方案
方案应用背景：电动汽车充电需要大功率、高直流、大容量、高压电池快速充电、高可靠性、高效率、发热量极小，因此低损耗、高速度需要高功率器件。是必须的。雷茂碳化硅SIC二极管和SIC MOSFET用于充电桩关键电路PFC和全桥LLC，提高功率因数、系统效率和可靠性。
解决方案优势：Thunderbolt SIC 二极管具有快速反向恢复时间、高耐压和极低的开关损耗。雷茂SIC MOSFET具有开关速度快、耐压、耐电流高、效率高、功率密度高、模块尺寸小、重量轻、成本低等特点。
20.1车辆点火系统防雷、防静电、防反接解决方案
解决方案优势：Thunderbolt 使用具有30PF 电容的单通道设备保护。这有助于确保信号完整性，同时防止反向连接并通过静电测试。符合IEC61000-4-2（4级）接触放电25kV，空气放电30kV。
雷茂提供详细的方案接线图和推荐型号参数。如果您有兴趣，请联系雷猫EMC。
雷茂主要提供防静电TVS/ESD及相关EMC元器件（放电管TSS/GDT、稳压管ZENER、压敏电阻MOV、整流二极管RECTIFIER、自复保险丝PPTC、场效应管MOSFET、电感）。
雷茂专注于EMC电磁兼容服务客户，包括静电ESD（30KV）、群脉冲EFT（4KV）、浪涌（8/20、10/700 10/1000），并正在建设自己的免费实验室来测试汽车道路转储。 (7637 5a/5b) 和组件性能测试。顺应国内外技术更新浪潮，以小封装、高功率为目标，雷迪科技不断创新EMC保护解决方案及相关器件，提供可靠的解决方案和组件作为本土替代产品。
#从静电到浪涌的全面防护：雷茂以上《多电压电源保护设计方案概述》资料摘自网络，供大家参考。相关信息请参见官方公告。
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