隨著工業(yè)智能化與消費(fèi)電子精細(xì)化的快速發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備對電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性與純凈度提出了更高要求。相較于傳統(tǒng)設(shè)備，新一代設(shè)備內(nèi)部電路更精密，抗干擾能力較為脆弱，而交流電源線引入的干擾已成為誘發(fā)設(shè)備故障的主要原因之一。這類干擾造成的損壞極具隱蔽性，可能表現(xiàn)為偶發(fā)的數(shù)據(jù)丟失、信號失真等隱性問題；也可能引發(fā)嚴(yán)重故障，導(dǎo)致設(shè)備控制器、電源系統(tǒng)、工業(yè)控制設(shè)備、CATV設(shè)備、電信基站、光伏逆變器等各類電子產(chǎn)品直接損壞。

交流電源線上的干擾形式多樣，包括瞬態(tài)電壓、浪涌、尖峰電壓、干擾脈沖等，但其本質(zhì)均為電網(wǎng)中的電壓異常波動。要設(shè)計(jì)出高效可靠的保護(hù)電路，從根源上規(guī)避這類干擾風(fēng)險(xiǎn)，關(guān)鍵在于深入理解其特性，并掌握各類主流保護(hù)器件的工作原理與適用場景。

目前，適用于電源輸入線路的保護(hù)器件種類繁多，其中最常見的過壓保護(hù)方案有金屬氧化物壓敏電阻（MOV）、大功率瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）與氣體放電管（GDT）是最為常見的過電壓保護(hù)方案。MOV、TVS、GDT這3種保護(hù)較常用，為給電子設(shè)備更好防護(hù)將重點(diǎn)探討一種創(chuàng)新的保護(hù)思路：采用硅基撬棍器件——SIDACtor保護(hù)晶閘管，作為交流電源線的主過電壓保護(hù)核心器件，為精密設(shè)備構(gòu)建更可靠的供電防護(hù)屏障解決方案。

一、GDT、P1900MEL、MOV、TVS四種浪涌電壓保護(hù)器優(yōu)缺點(diǎn)對比

二、華悅芯 P1900MEL SiDActor介紹

1.核心浪涌保護(hù)特性

浪涌保護(hù)器件可分為撬棒型（如氣體放電管和SIDACtor）與鉗位型（如TVS、MOV）兩大類。鉗位型器件響應(yīng)快，但電流承載能力有限，且其鉗位電壓隨電流增大而升高，可能對受保護(hù)電路產(chǎn)生較高電應(yīng)力。相比之下，撬棒型器件在導(dǎo)通時(shí)兩端電壓極低，能將瞬態(tài)能量旁路分流泄放，從而承受更高的浪涌電流，并降低電路所受應(yīng)力。

在交流電源保護(hù)中，SIDACtor器件具備良好的兼容性。它可在交流信號的每個半周期過零點(diǎn)自動復(fù)位，適用于交流線路的保護(hù)設(shè)計(jì)。需注意，該器件不適用于大電流直流端口，除非與TVS或MOV串聯(lián)使用，且后者的擊穿電壓需不低于直流最大電壓

華悅芯P1900MEL屬于SiDActor保護(hù)晶閘管，采用可控硅架構(gòu)，為泄流型保護(hù)器件。其核心優(yōu)勢在于低導(dǎo)通電壓（工作時(shí)電壓<30V）、高浪涌耐受（5kA@8/20μs）、精準(zhǔn)的斷態(tài)電壓（155V），且在AC線路中可借助電壓過零點(diǎn)自動復(fù)位，無磨損機(jī)制，適用于長期、重復(fù)浪涌防護(hù)場景。

2.典型應(yīng)用案例

案例1：CATV放大器90V AC供電系統(tǒng)浪涌保護(hù)

?應(yīng)用場景：CATV網(wǎng)絡(luò)90V正弦波供電的放大器電源端口，需同時(shí)防護(hù)浪涌干擾并避免影響RF信號傳輸。

?選型理由：CATV電源峰值電壓為90V×1.414≈127V，P1900MEL的斷態(tài)電壓（155V）遠(yuǎn)高于該峰值，可確保正常工況下不誤觸發(fā)；其低寄生電容特性可減少對RF信號的干擾。

?保護(hù)方案：采用“保險(xiǎn)絲 + P1900MEL”拓?fù)?，電感需滿足快速飽和且耐受高壓浪涌，以保證CATV網(wǎng)絡(luò)的插入損耗與反射損耗符合要求

?保護(hù)效果：當(dāng)浪涌電壓超過220V（Vs）時(shí)，P1900MEL快速導(dǎo)通，將電壓鉗位至<30V，通過泄流保護(hù)放大器；浪涌結(jié)束后，借助AC過零點(diǎn)自動復(fù)位，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

案例2：低鉗位電壓要求的AC線路組合保護(hù)

?應(yīng)用場景：對鉗位電壓敏感的工業(yè)控制設(shè)備AC輸入端口，需降低浪涌鉗位電壓并減少漏電流。

?保護(hù)方案：將P1900MEL與MOV（如20D271K）串聯(lián)，前端加入保險(xiǎn)絲。該組合可使整體鉗位電壓顯著降低（例如從MOV單獨(dú)使用時(shí)的900V以上降至約425V）。

?優(yōu)勢：MOV可降低浪涌后的AC續(xù)流（從278A降至43.2A）保護(hù)P1900MEL；同時(shí)組合方案漏電流遠(yuǎn)低于單獨(dú)MOV，滿足設(shè)備低功耗要求。

案例3：電信基站AC電源端口浪涌保護(hù)

?應(yīng)用場景：戶外電信基站220V AC電源輸入端口，需長期耐受雷擊與電網(wǎng)操作過電壓，保障不間斷運(yùn)行。

選型理由：通過P1900MEL與MOV串聯(lián)，使組合導(dǎo)通閾值匹配電源峰值電壓（約311V）；其5kA浪涌耐受能力覆蓋常見二級浪涌風(fēng)險(xiǎn)，無磨損機(jī)制適合戶外長期使用。

保護(hù)方案：采用“保險(xiǎn)絲 + P1900MEL + MOV +共模電感”多級拓?fù)洌材ｋ姼幸种乒材＠擞?，串?lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低鉗位電壓，保險(xiǎn)絲提供短路保護(hù)

?保護(hù)效果：將雷擊浪涌鉗位電壓從單獨(dú)MOV的900V以上降至450V以內(nèi)，浪涌結(jié)束后借助AC過零點(diǎn)自動復(fù)位，無人工維護(hù)需求，保障基站供電連續(xù)性。

三、總結(jié)

相較于GDT、MOV和TVS，華悅芯P1900MEL器件特性在殘壓控制、可靠性、使用壽命及低干擾方面表現(xiàn)突出，尤其適用于交流線路的浪涌防護(hù)。其典型應(yīng)用已覆蓋CATV網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)控制、電信基站、UPS配電網(wǎng)、汽車充電系統(tǒng)等領(lǐng)域，無論是單獨(dú)使用還是與MOV組合，均可實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的浪涌保護(hù)，適用于戶外、車載等苛刻環(huán)境，且無需頻繁維護(hù)更換，為用戶提供持久可靠的防護(hù)解決方案。

審核編輯 黃宇