在(zai)實(shi)際(ji)的(de)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)防(fang)護(hu)當(dang)中(zhong)，因(yin)為(wei)受(shou)到(dao)體(ti)積(ji)的(de)限(xian)製(zhi)，所(suo)以(yi)在(zai)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)一(yi)般(ban)會(hui)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)防(fang)雷(lei)盒(he)子(zi)，因(yin)為(wei)像(xiang)攝(she)像(xiang)頭(tou)很(hen)多(duo)是(shi)在(zai)戶(hu)外(wai)工(gong)作(zuo)的(de)，所(suo)以(yi)後(hou)麵(mian)用(yong)到(dao)防(fang)雷(lei)盒(he)子(zi)
，用(yong)防(fang)雷(lei)盒(he)子(zi)有(you)兩(liang)個(ge)局(ju)限(xian)性(xing)
，第(di)一(yi)，這(zhe)個(ge)盒(he)子(zi)會(hui)添(tian)加(jia)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)方(fang)案(an)成(cheng)本(ben)
，還(hai)有(you)在(zai)一(yi)些(xie)布(bu)線(xian)的(de)地(di)方(fang)會(hui)有(you)一(yi)些(xie)局(ju)限(xian)。

 在安防設備監控係統這一塊的話會受到兩個類型過電壓的破壞
，一個是雷電感應過電壓

，一個是操作過電壓。


對於攝像機來說，因攝像機功率較小
，其中自身產生的操作過電壓也較小，雷電感應過電壓是攝像機必須承受的主要過電壓，DVR/NVR等則可能遭受來自雷電和操作過電壓的破壞。感應過電壓產品的途徑：供電線路、網絡接口、信號線接口。今天的重點是供電線路。

根據IEC61000-4-5的標準以及在實際操作中客戶的需求，12VDC電源線間差模雷電承受：2KV（1.25/50μS）或1000A（8/20μS）
；

24VAC或POE電源線對地共模雷電承受：4KV（10/700μS）/100A
；

 24VAC或POE電源線間差模雷電承受：  2KV（10/700μS）/50A。

在雷電過電壓防護這一塊，主要的器件包括壓敏電阻，TVS，GDT。順絡這次推出的一個在性能和價格比較有優勢的是SDVD係(xi)列(lie)的(de)這(zhe)個(ge)產(chan)品(pin)，相(xiang)對(dui)引(yin)線(xian)式(shi)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)來(lai)說(shuo)，它(ta)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)多(duo)層(ceng)的(de)結(jie)果(guo)，所(suo)以(yi)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)壓(ya)敏(min)內(nei)部(bu)的(de)厚(hou)度(du)使(shi)尺(chi)寸(cun)做(zuo)得(de)更(geng)小(xiao)，能(neng)夠(gou)耐(nai)受(shou)的(de)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)可(ke)以(yi)有(you)更(geng)大(da)的(de)效(xiao)果(guo)。後(hou)麵(mian)的(de)議(yi)題(ti)主(zhu)要(yao)是(shi)針(zhen)對(dui)這(zhe)三(san)種(zhong)器(qi)件(jian)做(zuo)縱(zong)向(xiang)的(de)比(bi)較(jiao)，根(gen)據(ju)它(ta)們(men)的(de)優(you)點(dian)和(he)缺(que)點(dian)做(zuo)組(zu)合(he)的(de)方(fang)案(an)，盡(jin)可(ke)能(neng)達(da)到(dao)性(xing)價(jia)比(bi)比(bi)較(jiao)好(hao)，整(zheng)體(ti)的(de)防(fang)控(kong)能(neng)力(li)比(bi)較(jiao)強(qiang)的(de)目(mu)的(de)。


像(xiang)攝(she)像(xiang)機(ji)這(zhe)塊(kuai)空(kong)間(jian)會(hui)受(shou)到(dao)限(xian)製(zhi)，在(zai)戶(hu)外(wai)工(gong)作(zuo)的(de)話(hua)需(xu)要(yao)耐(nai)受(shou)很(hen)大(da)的(de)雷(lei)電(dian)過(guo)電(dian)流(liu)的(de)衝(chong)擊(ji)
，所(suo)以(yi)傳(chuan)統(tong)的(de)插(cha)件(jian)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)用(yong)起(qi)來(lai)就(jiu)會(hui)有(you)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)局(ju)限(xian)性(xing)，並(bing)且(qie)這(zhe)種(zhong)插(cha)件(jian)性(xing)的(de)產(chan)品(pin)，因(yin)為(wei)內(nei)部(bu)是(shi)一(yi)個(ge)單(dan)層(ceng)的(de)結(jie)構(gou)，所(suo)以(yi)在(zai)低(di)電(dian)壓(ya)這(zhe)一(yi)塊(kuai)
，能(neng)夠(gou)耐(nai)受(shou)的(de)電(dian)流(liu)比(bi)較(jiao)低(di)
，在(zai)攝(she)像(xiang)機(ji)這(zhe)塊(kuai)它(ta)的(de)效(xiao)果(guo)沒(mei)那(na)麼(me)好(hao)。我(wo)們(men)的(de)片(pian)式(shi)是(shi)多(duo)層(ceng)的(de)結(jie)構(gou)
，所(suo)以(yi)在(zai)尺(chi)寸(cun)這(zhe)一(yi)塊(kuai)會(hui)有(you)優(you)勢(shi)。所(suo)以(yi)在(zai)安(an)防(fang)領(ling)域(yu)的(de)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)這(zhe)一(yi)塊(kuai)它(ta)的(de)應(ying)用(yong)是(shi)非(fei)常(chang)合(he)適(shi)的(de)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)性(xing)能(neng)對(dui)比(bi)。


對於最大直流工作電壓不大於56V的壓敏電阻
，貼片式產品的耐受脈衝電流遠大於引線式產品； 貼片式壓敏電阻的產品尺寸遠小於引線式壓敏電阻
，故在整機空間有限製時，可以采用貼片式壓敏電阻，如網絡攝像頭部分。
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下麵針對這三種過電壓的防護器件做橫向的對比。過電壓器件在用的時候，包括壓敏電阻，TVS，GDT都是並聯在需要保護的電路前段
，當有一個過電壓來的時候，像這種1.2/50usleidianboxinglaideshihou
，tongshiqidaoxianyadezuowei。zhebianyinqileyigexianzhidianyadegainian
，jiushibaohuqijiannenggoubaguodianyaxianzhidaoanquandedianya，zhegexianzhidianyayaoyuanyuanxiaoyuxitongnenggounaishouderongxudianya。

這是壓敏電阻和TVS、GDT的對比。


響應時間比較是在引線式元件結構下比較的。若是貼片式結構
，壓敏與TVS響應時間不大於2.5ns，GDT響應時間不大於50ns；以上三種元件可以用於不同的線路保護位置，相對比較壓敏電阻具有很好的性價比。

下麵我們會看到一些更加具體的數據。


工作電壓 5.5~100Vdc（SMDJ* 11~100Vdc），兩類產品間工作電壓對應替換，壓敏電阻尺寸遠小於TVS，且壓敏電阻性能優於相對應TVS，但其成本降低30%；與其他過電壓保護器件相比，壓敏電阻在溫度特性、阻燃特性、EMC效果方麵具有更優性能。

隨著工作電壓增高，通過TVS的脈衝電流能力大幅度下降,而通過SDVL壓敏電阻的脈衝電流能力幾乎不變；因此
，壓敏電阻可更好地用於高電壓
、高脈衝電流幅值的線路中
，進行過電壓抑製及浪湧吸收。

在EMC效果這一塊，TVS/GDT/PESD沒有吸能能力，脈衝能量一直在電路中存在，在地線上會形成 Ldi/dt 電磁幹擾，須並聯電容降低di/dt。

壓敏電阻具有內阻，能夠吸收部分能量
，降低脈衝電流幅值及di/dt，在線路中具 有EMC功能。

溫度特性
，片式壓敏電阻陶瓷屬熱良導體，具有很好的散熱能力，在高達85℃ 時仍保持脈衝電流穩定的溫度特性。TVS因其材料特性，溫度特性從25℃脈衝電流開始衰減。

壓敏電阻和TVS性能比較。可以看到，紅色的是TVS
，藍色的是壓敏電阻，壓敏電阻與TVS比較，具有較強的脈衝電流承受能力及較小的尺寸
，具有良好的性價比，限製電壓較高。經過設計可以有效地應用於共模、差模的雷電防護線路。若線路具有較高的脈衝電流、被保護元件耐脈衝電壓能力差，則可將壓敏電阻與TVS配合使用，達到理想的防護效果，降低設計成本。

在工作的範圍內
，壓敏電阻限製電壓比TVS要高一些，但是它能夠耐受的脈衝電流遠遠大於TVS
，兩者有各自的優點，相對來說TVS限xian製zhi電dian壓ya的de能neng力li會hui更geng低di，壓ya敏min電dian阻zu能neng夠gou耐nai受shou的de脈mai衝chong電dian流liu更geng大da一yi些xie。在zai一yi些xie線xian路lu當dang中zhong必bi須xu去qu耐nai受shou比bi較jiao大da的de脈mai衝chong電dian流liu，但dan是shi能neng夠gou耐nai受shou的de過guo電dian壓ya能neng力li比bi較jiao弱ruo的de這zhe種zhong情qing況kuang下xia用yong壓ya敏min電dian阻zu跟genTVS進行配合使用的話會達到非常好的效果，而且整體的設計成本會更低。

這是壓敏電阻和GDT性能比較。紅色代表的是壓敏電阻
，藍色代表的是GDT。這是我們做的一個試驗。


壓敏電阻具有良好的電壓箝位特性，在箝位區內，隨著衝擊電流的急劇增大
，箝位電壓小幅度平緩增加，具有脈衝能量耗散能力
；

GDT擊穿電壓高，耐受脈衝電流大，其殘壓峰值高，需要二級防護設計方可安全可靠；
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在相同脈衝電流下，GDT的殘壓尖峰值（Up）為壓敏電阻殘壓的2-3倍，而且分散性較大

，尖峰值持續時間（T）不超過2μS，限製電壓（Ur）不超過30V，無脈衝能量耗散能力。若其尖峰值對被保護元件有損傷，則須進行二級防護設計；

壓敏電阻成本較GDT低，二者配合使用會達到理想的防護效果，且能降低設計成本。

最後一部分是監控係統電源供電雷電防護方案。這個防護方案目前在一些企業當中得到了驗證。第一個是12V直流供電線路雷電防護。這邊是給出了兩種方案，第一種方案是采用壓敏電阻加TVS加磁珠的組合，我們的測試結果是這樣的。


方案A所承受的脈衝電流峰值遠大於壓敏電阻或TVS，而被保護IC兩端的殘壓不超過40V，充分發揮了壓敏電阻和TVS自有優勢。

這是另外一個方案，這個方案比較簡單。


 在IC前端
、直流電源間采用一級防護

，設計大功率TVS（5.0 SMDJ15CA），其性能基本滿足該電源雷電標準
，但設計成本很高。

這兩個方案可以用在不同的地方，比如說一些芯片能夠耐受的過電壓特別低的時候用TVS管，如果你對性價比有希望的話可以選擇方案A。
這是方案A和方案B性能和價格的對照。


對於12V直流供電線路雷電防護方案，方案A承受脈衝電流能力大於方案B，其限製電壓稍高於方案B，其綜合性價比優於方案B。對於脈衝絕緣耐壓優良的IC，可采用方案A。對於脈衝絕緣耐壓很低的IC，則可考慮方案B。以上選擇須以試驗驗證。
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還有一塊是針對POE，因為現在很多室外的槍機或者球形機可能取電不是很方便，所以可以直接用POE做供電
，POE是一個48V的電壓，這個方案也可以用於24VAC下，共模和差模這兩個雷電方案都需要做，這是行業內給出的標準：


同樣我們也給出了兩個方案
，方案A和方案B，方案A

方案B

 

對方案A和方案B進行比較
，可以看到方案A可以耐受的脈衝電流和限製電流能力會大於方案B，在成本這一塊，在共模這一塊，壓敏電阻的成本是GDT的一半。在差模這一塊，壓敏電阻的成本是TVS管的二分之一到三分之一。采用壓敏電阻的劣勢是它的限製電壓比TVS管要高一些，針對這兩種方案我們也可以做靈活的選擇。對於POE或24VAC供電線路雷電防護方案，方案A承受脈衝電流及限製電壓能力大於方案B，其綜合性價比優於方案B。對於脈衝絕緣耐壓優良的IC，可采用方案A。對於脈衝絕緣耐壓很低的IC，則可考慮共模用壓敏電阻
、差模用TVS。以上選擇須以試驗驗證。這個方案根據客戶不同的測試標準有時候結果會有一定的差異

，都需要做實際的測試。

這(zhe)是(shi)我(wo)今(jin)天(tian)主(zhu)要(yao)的(de)內(nei)容(rong)。今(jin)天(tian)的(de)議(yi)題(ti)很(hen)簡(jian)單(dan)
，我(wo)們(men)推(tui)出(chu)了(le)一(yi)個(ge)比(bi)較(jiao)新(xin)型(xing)的(de)貼(tie)片(pian)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)
，這(zhe)個(ge)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)是(shi)可(ke)以(yi)做(zuo)雷(lei)電(dian)防(fang)護(hu)的(de)，因(yin)為(wei)它(ta)的(de)價(jia)格(ge)比(bi)較(jiao)低(di)
，能(neng)夠(gou)耐(nai)受(shou)的(de)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)比(bi)較(jiao)大(da)，尺(chi)寸(cun)也(ye)比(bi)較(jiao)小(xiao)
，所(suo)以(yi)特(te)別(bie)適(shi)用(yong)在(zai)攝(she)像(xiang)頭(tou)，希(xi)望(wang)有(you)這(zhe)個(ge)需(xu)求(qiu)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)做(zuo)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)探(tan)索(suo)。

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