开关电源防雷设计（开关电源经典防雷击电路图及原理）

开关电源G1和G2的接线方式及电源口防雷电路设计要点

防雷电路设计对于保护设备免受雷电损害至关重要。将详细开关电源G1和G2的接线方法，并阐述电源口防雷电路设计应注意的关键因素。

一、开关电源G1和G2的接线方式

在接线过程中，应确保开关电源G1和G2满足规定的防护等级要求。当采用串联方式接线时，防雷电路应能通过设备的满负荷工作电流并留有一定裕量。应注意在系统的更高工作电压下，防护电路不应动作，以免对设备造成损害。

二、电源口防雷电路设计要点

1. 防雷电路的设计应满足规定的防护等级，其残压水平应能保护后级电路免受损坏。

2. 在雷电暂态过电压作用下，保护装置应具有足够快的动作响应速度。

3. 防雷电路加在馈电线上，不应影响设备的正常馈电。例如，在采用串联式电源防雷电路时，应确保电路能满足设备供电需求。

4. 防雷电路的设计应消除安全隐患，避免由于电路设计不当导致的火灾等风险。

5. 对于多级防雷电路，应注意各级防雷电路之间的良好配合，避免后级防雷电路遭雷击损坏而前级防雷电路完好的情况。

6. 防雷电路应具备损坏告警、遥信、热容和过流保护功能，并具备可替换性。

接下来，我们将详细介绍交流电源口和直流电源口的防雷电路设计：

一、交流电源口防雷电路设计

交流电源口防雷电路通常采用两级防护。第一级防雷电路为具有共模和差模保护的电路，差模保护采用压敏电阻，共模保护采用压敏电阻和气体放电管串联。第二级防雷电路的形式与第一级相同，其设计目的是进一步降低防雷器的输出残压，以保护后级设备。防护电路中各保护器件的通流量应选择达到设计指标要求并有一定裕量。

二、交流电源口防雷电路的变型设计

1. 第一种变型设计将原电路中的电感替换为一定长度的馈电线。这种设计的优点是在设备工作电流很大的情况下，可以通过选择适当的馈电线线径来满足设备供电需求。第一级和第二级防雷电路可以分别放置在两个不同的设备中实现。

2. 第二种变型设计是交流防雷电路的简化设计，只保留防雷电路中的第一级或第二级防雷电路。这种设计降低了电路的复杂性，并可根据实际情况选择是否添加外部保护措施。

电源口防雷电路设计需要综合考虑多种因素，包括保护设备的防护等级、雷电流的通量、残压水平、响应速度、供电影响、安全隐患、多级配合以及保护功能等。在实际设计中，应根据具体情况选择合适的电路形式和器件，以确保设备的安全运行。三、直流电源口防雷电路设计详解

在电子设备中，直流电源口是关键的输入部分，因此其防雷保护至关重要。以下是对直流电源口防雷电路的与电路设计。

直流电源口防雷电路基础

我们首先要了解的是具有串联式两级差模防护的电路。这种电路设计旨在确保电源口在遭受雷击或其他电气冲击时，设备安全无虞。

第1级防雷保护

此级别采用差模保护设计，使用两个压敏电阻并联，同时还有两个气体放电管进行共模保护。这种组合的目的是降低残压并增强通流能力。其中，选用两个器件并联的方式是为了提高性能，但在单一器件能满足要求的情况下，也可只使用一个。这一级的设计目标是达到标称放电电流5kA。

第2级防雷保护

第2级则采用压敏电阻与TVS管（瞬态抑制二极管）的组合，将电压进一步降低到后级电路能承受的水平。这里，TVS管推荐使用双向的，以预防反接情况的发生。单向TVS管也是一种选择，但要注意它不具备防反接功能。共模保护部分则通过两个气体放电管并联构成的第一级防护电路实现。

此电路设计的优点在于其较低的输出残压，尤其适用于后级电路抗过电压水平较低的情况。关于电路中各元件的选择，可参照相关章节的指导进行。两级防雷电路都应使用保险作为保护器件。

直流电源口防雷电路变形设计

随着技术与应用需求的演变，直流电源口防雷电路也出现了多种变形设计。

变型电路1

这种变形设计将原电路中的电感替换为一定长度的馈电线。选择适当长度的馈电线可以模拟原电路中电感的感值。此设计的优势在于，当设备工作电流较大时，通过选择适当的馈电线线径，可以满足供电需求。第一级和第二级防护电路可以分别置于不同的设备中，如直流高阻柜和通信设备。由于去掉了电感，该变形电路可视为两个并联的防雷电路。当这两级防雷电路独立为防雷器时，其安装问题需特别注意。

变型电路2

此电路进一步简化设计，仅保留第一级防雷电路。这种设计适用于后级电路抗浪涌过电压能力较强的情况。由于去除了电感及第二级防雷电路，电路的复杂性得以降低。由于变为并联式防雷电路，当其作为独立防雷器时，安装问题同样需要重视。

总结

开关电源的防雷设计是保障设备安全的关键。了解并合理运用上述防雷电路设计及其变形，可以在面对雷击或其他电气冲击时，为设备提供有效的保护。