在當今數字化、電氣化日益加速的時代，電子設備和電力系統面臨著前所未有的挑戰，其中靜電放電(ESD)、浪涌以及雷擊等瞬態事件成為了威脅設備穩定性和壽命的關鍵因素。從精密的消費電子產品到工業級控制系統，從智能家居到新能源汽車，每一個環節的電源安全都至關重要。為了確保系統的可靠運行和數據的安全傳輸，設計并實施有效的電源保護方案成為工程師們不可忽視的任務。

雷卯匯集了一系列針對不同電壓等級和應用場景的電源保護解決方案，涵蓋了從低電壓的邏輯電平保護到高電壓的工業及汽車電源系統防雷設計，旨在為電源系統設計師、電子產品開發人員及系統集成商提供一個全面、系統的參考指南。無論是面對1.8V的微弱信號線路，還是挑戰高達DC64V乃至新能源汽車充電樁的復雜需求，您都將在這里找到量身定制的保護策略和技術洞察。

讓雷卯帶您開啟這段電源保護的探索之旅，為您的項目注入堅不可摧的安全防線。

1.0 1.8V VCC電源靜電保護方案

方案優點：用于滿足IC VCC 1.8V的靜電浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的ESD器件；I/O接口選擇ESD01811CDN,，保證信號完整性的同時，通過靜電測試。

滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電30KV，空氣放電30KV。

1.1 2.5V Vbus電源靜電保護方案

方案優點：用于滿足IC VCC 2.5V的靜電浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的ESD器件；高速傳輸接口選擇超低電容ULC0511CDN，保證信號完整性的同時，通過靜電測試。

滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電30KV，空氣放電30KV。

2.1 3.3V Vbus電源靜電保護方案

方案優點：用于滿足IC VCC 3.3V的靜電浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的ESD器件；高速傳輸接口選擇超低電容ULC0511CDN，保證信號完整性的同時，通過靜電測試。

滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電30KV，空氣放電30KV。

3.1 3.7V鋰電靜電浪涌保護方案

(在TVS后端電路加上采樣電阻，其目的是用于阻流，讓TVS更加利于釋放浪涌，從而保護后端電路。)

電路板布局對抑制靜電放電、電快速瞬變（EFT）至關重要以及電涌瞬變。建議遵循以下準則：

1將TVS ESD盡可能靠近輸入端子或接頭。

2 TVS ESD受保護線路之間的路徑長度應最小化。

3盡量減少平行信號路徑。

4避免保護導體與未保護導體并聯運行。

5最小化所有印刷電路板（PCB）導電回路，包括電源和接地回路。

6盡可能減少對地瞬態返回路徑的長度。

7避免使用到公共接地點的共享瞬態返回路徑。

8盡可能使用地平面。對于多層PCB，使用接地通孔。

手機的電池一般為4．2－－4．5V的電壓，超過可能充鼓手機電池。針對電池端的精準保護，雷卯電子推薦選用4.5V TVS。

4.1 5V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足5V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的 ESD/TVS器件，滿足IEC61000‐4‐2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件。

5.1 9V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足9V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的 ESD/TVS器件，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電30KV，空氣放電30KV。如需滿足IEC61000-4-5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件。

6.1 12V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足12V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的TVS器 件，滿足IEC61000‐4‐2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級 測試需選用大功率SMC器件。

6.2 12V汽車電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足前裝汽車的ISO7637‐2 5A5BA測試，雷卯采用單獨大功率的TVS或PTC+TVS的組合方案，滿足ISO10605‐2，等級4，接觸放電15KV，空氣放電25KV。

7.1 15V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足15V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的 ESD/TVS器件，滿足IEC61000‐4‐2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件。

8.1 18V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足18V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的 ESD/TVS器件，滿足IEC61000‐4‐2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件。

9.1 24V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足24V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的TVS器件，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000-4-5浪涌高等級 測試需選用大功率SMC器件。

9.2 24V汽車電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足前裝汽車的ISO7637‐2 5A5B測試，滿足蘇標，雷卯采用單獨大功率的TVS或 PTC+TVS的組合方案，滿足ISO10605‐2，等級4，接觸放電15KV，空氣放電25KV。

9.3 24V DC直流電源防雷2KV，小體積低殘壓

最近很多客戶報告直流電源產品雷擊防護不過關，導致產品在使用中頻頻宕機，損失慘重。

是的，大家一直認為防雷是提高可靠性需要大量投入成本的問題，現在雷卯電子推出小體積可以防護DC24直流2KV的新方案，供大家測試驗證。

在此也給大家做一個和傳統防雷方案的對比。

1.傳統方案DC電源防雷

傳統防護方案是GDT（3R090‐5S）+MOV（10D470KJ）+Inductor+TVS(SMCJ24CA)的組合保護，該方案特點是可以保護到4KV的浪涌，殘壓水平經測試在40V左右，后端LDO的耐壓水平需要比較大 的余量。

為什么需要這么多的器件呢？

其實防雷保護講究一個分層分級，雷擊浪涌一層一層分解，降低到最后的TVS身上，就可以安 排保護IC了。

GDT 用于防大浪涌，大雷擊，但是他是屬于開關型保護器件，測試過程中會有續流，所以需要 用上MOV壓敏來阻斷需求，他們是天生的防雷組合，在所有防雷器中都是相親相愛的一對。

GDT陶瓷放電管還有一個缺點，就是防雷速度慢，殘壓很高100V 以上，所以需要用TVS繼續降 壓。

但TVS的反應速度很快，如果和GDT并聯放置，會導致TVS直接燒毀，所以在TVS之前需要設置退 藕電路。電感和PTC是很好的選擇。這就是這個電路為啥這么復雜的原因。

2. 雷卯優化新方案：單器件DC電源防雷2KV

如果客戶需求沒那么高，只需要2KV防雷，我們怎么設計呢？如下圖

2KV的浪涌測試的示波器電壓截圖，典型最大值32V

LM1K24CA特性:

1. 封裝小SMB

2. 低殘壓，VC=35V，可以減小LDO或DC‐DC的耐壓成本

3. 單顆可以保護水平到2KV

9.4 28V直流電源浪涌保護方案

10.1 36V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足36V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的 ESD/TVS器件，滿足IEC61000‐4‐2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件。

11.1 48V直流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足48V直流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇合適保護電流的TVS器 件，滿足IEC61000‐4‐2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級 測試需選用大功率SMC器件。

11.2 室外設備48V直流電源浪涌保護方案

方案優點：滿足室外設備48V直流電源接口的浪涌保護，雷卯給出兩種方案供參考。根據設備電源運行環境選擇合適保護電流的TVS器件，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV。如需滿足IEC61000-4-5浪涌高等級測試需選用大功率器件。

11.3 DC64V直流電源6KV浪涌保護方案

方案優點：DC64V浪涌保護雷卯采用二級防護，一級采用壓敏電阻做大電流吸收，二級采用TVS做精確鉗位，中間采用電感做退藕，滿足IEC61000-4-2，等級4，接觸放電8KV，空氣放電15KV,滿足8/20uS組合波差模、共模6KV測試。

11.4 -48VDC無續流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足-48V直流電源接口的浪涌保護.

防護等級 8/20μsCM/DM:20KA

12.1 AC 110V交流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足110V交流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇不同級別的保護器件，滿足IEC61000‐4‐5 4KV~8KV不同級別的測試。

12.2 AC 220V交流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足220V交流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇不同級別的保護器件，滿足IEC61000‐4‐5 4KV~8KV不同級別的測試。

13.1 AC 380V交流電源浪涌保護方案

方案優點：用于滿足380V交流電源接口的浪涌保護，雷卯根據電源所處環境選擇不同級別的保護器件，滿足IEC61000‐4‐5 4KV~8KV不同級別的測試。

14.1 LED電源整流方案

IBS封裝整流橋，是業界目前最小尺寸的貼片整流橋。IB‐S系列專業用于LED照明領域。

整流橋由四個二極管組成，在電路中起整流作用，不僅可以連接交流電轉化為直流電，也可以連接直流電使直流電輸出無極性。可以運用于LED智能照明的開關電源、燈珠等。

15.1 手機快充PD/TYPE-C 接口保護

PD的全名叫做USB Power Delivery Specification，是USB的標準化組織推出的一個快速充電的標準。 本方案采用leiditech SD24CW（封裝SOD‐323 24V）可以有效保護插拔靜電和浪涌，已在大量案例 中成熟應用。

（USB PD 快充15W 27W 45W）

1. VBUS為手機充電供電

2. CC1/CC2為配置通道（Configuration Channel）CC1/CC2管腳主要作用：

a.探測數據線的連接、區分數據線正反面插入、區分主從設備b.配置VBUS(有USB TYPE_C和USB Power Delivery兩種模式)

c.配置其它模式，如音頻配件時

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部分方案中會運用到TX1/RX1 TX2/RX2 D+D‐管腳

TX1/RX1 TX2/RX2為USB3.1數據傳輸，在現在Type‐c類型手機只使用了其中一組 D+D‐為USB2.0數據傳輸信號

更多大電流靜電浪涌保護、小封裝ESD可看下表

15.2 USB-PD快充電源接口靜電浪涌保護方案

此方案優點：雷卯給出的解決方案的可接受輸入范圍為90 VAC ~ 265 VAC，輸出范圍為5 V ~ 20 V，最大輸出功率為65 W。以下是拓撲圖，輸出端加一顆TVS ，可以對靜電浪涌有一定防護，保護后級輸出電子設備，此拓撲僅供參考TVS放置位置用，不作為實際電路圖用（實際電路較復雜）。

16.1蘋果充電線電路保護

雷卯電子推薦選用P‐18V MOSFET

17.1 低VF 肖特基電源防反接方案

雷卯采用3顆低壓降SKY，相比只用1顆功耗更低，可以防止元器件過熱

（兩者正常工作損耗對比公式：

1.采用1顆SS34LVFA：P=VF*IF=0.42V*3A=1.26W

2.采用1顆SS34LVFA：P=VF*IF=0.31V*1A*3=0.93W)

用于直流電源接口的浪涌保護，可根據電源所處環境選擇合適保護電流的TVS和SKY器件，有效用 于防反接。

滿足ISO61000‐4‐2（等級4）接觸放電30kV，空氣 放電30kV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級測 試需選用大功率SMC封裝器件。

17.2 低IR 肖特基電源防反接方案

雷卯采用2顆低漏流SKY，每條電源線各一顆，低漏電流更節能，可應用在漏電流大的開關電源 中。

用于滿足直流電源接口的浪涌保護，可根據電源所處環境選擇合適保護電流的TVS和SKY器件，有 效用于防反接。

滿足ISO61000‐4‐2（等級4）接觸放電30kV，空氣 放電30kV。如需滿足IEC61000‐4‐5浪涌高等級測 試需選用大功率SMC封裝器件。

本方案特別適合一端電池，一端充電的防反接，特別節能

18.1 DCDC直流轉換電源浪涌保護

方案優點：用于滿足DCDC直流轉換12V/24V電源浪涌保護，肖特基防反接保護，電源所處環境選擇合適保護電流的TVS器件，TVS選用雷卯SM8S系列，大功率6600W，滿足IEC61000-4-5浪涌高等 級測試。

19.1 碳化硅SIC新能源汽車充電樁方案

方案應用背景：電動汽車充電，要求高功率、高直流電、大容量、高壓電池快速充電、高可靠性、高效率、最少的產熱量，所以需要一顆損耗小，速度快，高功率器件。雷卯碳化硅SIC 二極管和SIC MOSFET可應用在充電樁的重要電路PFC和全橋LLC，改善功率因數，提高系統效率和可靠性。

方案優點： 雷卯SIC二極管反向恢復時間快、高耐壓、極低開關損耗。雷卯SIC MOSFET開關切換速度快、能做到高耐壓大電流、高效率、高功率密度、模塊體積小而輕，成本更低。

20.1 車輛點火系統防雷防靜電防反接方案

方案優點：雷卯采用單路器件保護，電容<30PF，可以保證信號完整性的同時，可防反接， 通過靜電測試。滿足IEC61000-4-2（等級4）接觸放電25kV，空氣放電30kV。

雷卯有詳細的方案布線圖，和推薦型號參數。請聯系雷卯EMC小哥索要。

雷卯主要提供防靜電TVS/ESD以及相關EMC元器件（放電管TSS/GDT、穩壓管ZENER、壓敏電阻MOV、整流二極管RECTIFIER、自恢復保險絲PPTC、場效應管MOSFET、電感）。

雷卯圍繞EMC電磁兼容服務客戶，自建免費實驗室為客戶測試靜電ESD（30KV）、群脈沖EFT(4KV)、浪涌（8/20，10/700 10/1000）、汽車拋負載（7637 5a/5b）和元器件的性能測試等。Leiditech緊跟國內外技術更新脈搏，不斷創新EMC保護方案和相關器件，目標方向為小封裝，大功率，為國產化替代提供可信賴方案和元器件。

審核編輯 黃宇