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LED电源中的抗浪涌设计是确保LED灯具在复杂电力环境下稳定运行、延长使用寿命的重要环节。

抗浪涌设计的重要性

浪涌，也称突波，是超出正常电压的瞬间过电压，一般产生于雷击、电力系统切换或短路等突发事件。这种瞬变干扰的剧烈脉冲极易导致电路受损，LED器件及LED智能照明控制系统被毁坏。因此，抗浪涌设计对于保护LED电路和芯片，防止其受到电流和电压峰值的损害至关重要。

抗浪涌设计的原理LED电源中的抗浪涌设计主要基于以下原理：吸收与抑制：通过特定的元器件或电路结构，吸收或抑制浪涌电流和电压，防止其直接作用于LED电路。

防护与隔离：设计防护电路，将LED电路与浪涌源隔离，或将浪涌电压引导至安全泄放通道，避免其对LED电路造成损害。

抗浪涌设计的实现方式选择合适的元器件：二极管：在LED电路中增加二极管，利用其迅速导通高电压的特性，吸收电路中的浪涌电流和电压。瞬态压抑二极管（TVS）：TVS是一种基于硅的二极管，能在短时间内导通高电压，有效吸收突发的高电压，保护LED电路。压敏电阻：选用高能微型贴片压敏电阻作为LED浪涌防护元件，其厚度薄、体积小、通流量大，能有效防止LED照明器被从AC电源线侵入的浪涌破坏。设计合理的电路结构：滤波电容：对电源输入端使用滤波电容进行波纹过滤，减小电路对浪涌电流的敏感度。稳压电路：设计稳压电路，确保电压稳定且波动较小，从而降低浪涌电压对LED电路的影响。保护电路：设计过载保护、短路保护、过压保护等保护电路，防止意外情况对LED电路和电源的损坏。电磁兼容性（EMC）设计：

使用滤波电容和电感等元器件，过滤电路中的噪声和干扰，提高LED对浪涌电流和电压的抵抗能力。

抗浪涌设计的标准与测试在设计LED电源时，需根据所处环境的电力质量和常见的突发事件，制定合适的浪涌电流和电压标准。同时，还需进行相关的抗浪涌测试，以确保LED电源在实际应用中能够稳定可靠地工作。

压敏电阻是我们最常用的抗浪涌器件，对于相同的电路，选用不同品牌的压敏电阻会有很大的离散性，除此之外还跟PCB布局有关，应特别注意，有的能通过测试有的可能连一次都通过不了。我们在第1.7.2节中已经讲了压敏电阻的选型，这里将不再赘述。

差模防护:第一级尽量降低浪涌，第二级少量吸收，保证整流桥前浪涌残压小于整流桥的耐压值，并尽可能的低。如果需要保护的电路是单级PFC类似的电路，则需要在整流桥后再加一个压敏电阻才能保证后面的MOSFET不被损坏。上面提到不同品牌有不同结果，所以以下给出的应用图不配置具体参数。

差模1~2kV防护电路应用图如图5-11所示，一般采用压敏电阻即可以实现，但压敏电阻电压的选取需要认真考虑，这在前几章我们有分析，这个等级的浪涌电压并不是太高，应用的产品也均是室内使用为主。

简单的浪涌防护电路，一般水平的浪涌保护：

差模 3~4kV防护电路应用图如下图所示，这个级别的，单一的压敏电阻很难实现了，需要再增加一些保护器件，如气体放电管之类，因为此类浪涌防护电路一般处于室内外使用的临界点，所以往往需要较多的考虑，因为在不确定产品应用条件时，尽量往高要求上靠近。

较为复杂的浪涌防护电路，中等水平的浪涌保护：

差模 6kV 或是共模 6kV 以上的话，这个一般为室外使用的产品，需要多级保护这样现在已有专用的器件来实现，一般称之为浪涌保护器(SurgeProtection Device,SPD)，它内部其实就是各种浪涌保护器件的组合，同时具有多重安全认证，终端产品厂家只需要将其接在线路前端即可，具体如下图 所示。

SPD（Surge Protective Device），即浪涌保护器，是一种用于保护各种电子设备、仪器仪表、通讯线路免受浪涌电压损害的电子装置。在SPD的浪涌电压保护中，差模浪涌电压保护是其中一个重要方面。以下是对SPD差模浪涌电压保护的详细解释：一、差模浪涌电压的定义差模浪涌电压，也称为线间浪涌电压，是指电气回路中两条线（如火线与零线）之间因外界干扰而产生的电压差。这种电压差可能会对回路中的设备造成损害。二、SPD差模浪涌电压保护的工作原理当电气回路中出现差模浪涌电压时，SPD能够迅速响应并在极短的时间内导通分流，将浪涌电压引入地线，从而保护回路中的其他设备免受损害。SPD内部通常包含非线性电压限制元件，如压敏电阻（MOV）、气体放电管（GDT）等，这些元件在正常电压下呈现高阻状态，当浪涌电压超过一定阈值时，它们会迅速变为低阻状态，分流电流，从而限制浪涌电压的幅值。三、SPD差模浪涌电压保护的类型根据SPD的类型和结构，差模浪涌电压保护可以分为多种类型，包括：电压开关型SPD：主要利用气体放电管、火花间隙等元件的电压开关特性，在浪涌电压超过一定阈值时导通分流。限压型SPD：主要利用压敏电阻、二极管等元件的电压限制特性，在浪涌电压超过一定阈值时降低阻值，将浪涌电流分流，并限制输出电压。组合型SPD：将电压开关型和限压型的元件组合在一起，既能承受大电流，又能实现低压降，提高保护效果。四、SPD差模浪涌电压保护的选型与应用在选型时，需要考虑SPD的最大持续工作电压Uc、通流容量大小（Iimp、In、Imax）、响应时间等参数，以确保其能够满足被保护设备的防护需求。同时，还需要根据电气系统的实际情况和防雷等级来选择合适的SPD类型和组合模式。

SPD内部电路图以及典型接线示意图：

SPD 差模浪涌电压保护示意图：

SPD 共模浪涌电压保护示意图：

SPD差模浪涌电压保护是电气系统安全防护的重要组成部分，通过快速响应和抑制差模浪涌电压，确保电气设备和系统的安全和正常运行。在选型和应用时，需要根据实际情况和防护需求进行综合考虑，以选择最合适的SPD类型和组合模式。