12V电源防护设计电路图分析

12V电源防护设计电路图分析
本12V直流电源端口浪涌防护方案可分为两级保护电路，第一级采用一个GDT陶瓷气体放电管、两个电感，第二级采用一个TVS组成的浪涌防护方案。
第一级保护元件GDT陶瓷气体放电管，是一开关型浪涌保护器件，当浪涌电压达到其动作电压值，GDT呈关闭导通状态；GDT动作导通后可泄放千安级别浪涌电流，从而可以泄放大部分沿电源线感应、传导而来的浪涌电流；由于GDT响应时间在较慢（微秒），其浪涌残余电压可达六百伏以上，后极电源芯片无法承受，所以必须配合第二级保护电路。
 
本保护电路采用三极GDT，两边电极可防护差模浪涌，两边电极对中间电极可泄放共模浪涌。
由于前级GDT陶瓷气体放电管响应时间在微秒级别，而后级TVS瞬态抑制二极管响应时间在皮秒级别（快百万倍），所以前级与后级保护元件必需要耦合退耦器件进行延时与分压；本保护电路采用电感L作为耦合退耦器件，电感L具有阻交流通直流的特性，这一特性可以对浪涌形成阻碍作用，但又不会影响直流电源的传输。
第二级保护器件TVS瞬态抑制二极管，是一箝位型保护器件，其特点是响应时间快，箝位电压低，但有功率小的缺点，所以必须放在后级保护。