上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计

发布时间：2025-06-27 11:55
作者：AMEYA360
来源：上海雷卯电子
阅读量：156

　　光电传感器简介和作用

　　光电传感器通过光信号的发射、反射或遮挡，实现物体检测、距离测量等功能，广泛应用于工业自动化(产线计数)、智能物流(AGV 导航)、安防监控(红外报警)等场景。

上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计

　　光电传感器原理

上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计

　　典型的对射型/ 漫反射型光电传感器，核心是 “光→电信号转换电路”，配合 LED 状态指示和晶体管驱动负载(如继电器)，利用光电效应实现物理量检测的器件：

　　1. 发射端：产生光信号(如红外 LED、激光二极管);

　　2. 接收端：光敏元件(如光敏二极管、光敏电阻)将光信号转换为电信号;

　　3. 信号处理电路：放大、整形电信号，输出至 MCU 或控制系统。

上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计

(光电传感器典型系统框图)

　　静电浪涌防护方案设计

　　上海雷卯电子采用 “分类防护” 策略，从电源端到信号接口构建防护体系：

　　01 电源端(棕线 + 蓝线)防护

　　风险：10~30V 电源易受浪涌冲击(如雷击感应的上百伏脉冲)，直接损坏主电路。

　　雷卯方案：在棕线与蓝线之间并联小体积、高功率的 TVS 管SMBJ33CA：覆盖 10~30V 工作范围，留有余量;峰值脉冲功率(Pₚ)400W(IEC 61000-4-5 标准浪涌);响应时间≤1ns(快速钳位)。

　　02 信号输出端(黑、橙)线防护

　　风险：负载端的静电(如继电器触点打火)反向侵入，击穿晶体管集电极。

　　雷卯方案：在黑线、橙线与蓝线之间各并联小体积的ESD二极管SD36C，SOD323超小封装，进行静电浪涌二极防护，覆盖10-30V电源电压，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。

　　03 控制输入端(粉线)防护

　　雷卯方案：在粉线控制端与蓝线之间并联小体积的 ESD二极管ESDA05CP30，有效保护主控MCU，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。

上海雷卯电子：光电传感器的静电浪涌防护电路设计

　　上海雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。


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　　雷卯赋能储能安全 —— 防静电浪涌保护专家　　在新能源产业爆发的今天，储能系统的安全性成为行业核心命题。作为储能系统的“心脏”，电池管理系统(BMS)面临着浪涌冲击、静电干扰、通信稳定性等多重挑战。雷卯作为专业的防护方案和元器件供应商，以专业技术为BMS构建三重安全屏障：　　- 电源防护：采用大功率TVS二极管，实现毫秒级响应浪涌冲击，确保BMS供电稳定，即便在电网波动或雷击场景下也能保障系统运行连续性。　　- 信号防护：ESD静电保护器件为CAN、RS485等信号总线提供抗静电能力，满足接触放电±15kV、空气放电±25kV的严苛标准，保障通信信号零失真传输。　　- 全链路EMC解决方案：雷卯提供覆盖电源、信号、接口的全场景防护，助力客户通过ISO 10605等国际认证，实现安全与能效的双重突破。　　雷卯拥有行业领先的EMC电磁兼容设计整改专家团队。能够提供EMC培训,EMC整改,EMC免费测试，EMC器件选型供应。　　雷卯成功经验,帮客户整改通过《GB/T37408-2019 光伏发电并网逆变器技术规范》。　　场景化解决方案：精准适配多元储能需求　　雷卯针对不同应用场景的差异化需求，定制化开发防护方案，推动储能技术落地：　　- 新能源汽车领域：通过ISO 10605标准认证，防护方案可承受极端静电环境，适配车载BMS高频通信与高可靠性要求，为动力电池安全保驾护航。　　- 工商业储能场景：采用低漏流设计(如SM8S系列)，将待机功耗降至微安级，匹配长时间储能的低自放电需求，尤其适合光伏储能、数据中心备用电源等场景。　　储能行业法规图谱：中欧标准对照与合规指南　　储能产品全球化布局需跨越复杂的法规门槛。雷卯整理了核心产品的中欧法规对照，助企业快速把握合规要点：　　合规要点解析：　　- EMC测试：欧盟EN 55032/55035对应中国GB/T 9254.1(EMI)与GB/T 17626系列(EMS)，需重点关注电磁辐射与抗干扰能力。　　- 并网要求：欧盟EN 50438与中国GB/T 19939(光伏)、GB/T 36547(储能)直接对接，涉及电能质量、保护功能等技术细节。　　电池技术全景透视：成本、性能与应用场景大比拼　　储能技术路线的选择需综合考量成本、寿命、安全性等多维度指标。以下为主流电池类型对比：　　技术趋势洞察：　　- 磷酸铁锂凭借低成本、长寿命优势，仍是当前储能市场的主力选择;　　- 固态电池虽成本高昂，但500Wh/kg+的能量密度与超长寿命，预示着其将成为下一代储能技术的颠覆者;　　- 钠电池在-40℃低温环境下的优异表现，为北方地区储能应用提供了新可能。　　结语：从防护到赋能，雷卯助力储能安全　　在“双碳”目标驱动下，储能产业正从“技术验证”迈向“规模化应用”。雷卯以全链路EMC解决方案为支点，不仅为BMS提供从器件到系统的防护能力，更通过深度解读法规标准、前瞻布局技术路线，助力客户在安全合规的基础上实现技术创新。未来，随着固态电池、钠离子电池等新技术的成熟，雷卯将持续迭代防护方案，与行业共探储能安全与能效的终极答案。　　Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD，TVS，TSS，GDT，MOV，MOSFET，Zener，电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
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上海雷卯电子：48V带极性反接保护-差共模浪涌防护方案

　　在工业自动化(电动机驱动 / 工业机器人)、交通基础设施(充电桩 / 车载电子)、安防系统(监控摄像头 / 门禁)、储能设备(BMS / 离网控制器)等领域，DC48V 电源因安全特低电压(SELV，≤60V)特性被广泛应用。　　上海雷卯电子基于 IEC 61000-4-2、EN 61000-4-2、GB/T 17626.2、IEC 61000-4-5、EN 61000-4-5、GB/T 17626.5等标准，定制化开发带极性反接保护的差共模浪涌防护方案，避免设备因静电、浪涌、极性反接等造成的故障。　　核心方案架构三级防护层层递进　　雷卯采用电压精度 ±5%、响应时间<1ns的TVS器件对后端电路的精准过压保护，可将8/20μS浪涌峰值钳位至≤93.6V(典型值)，避免后端 MCU、传感器等精密器件因过压击穿失效。支持400W~15kW多功率等级选型，适配室内外不同风险场景。　　TVS管后级串接PMOS 管或低压降肖特基二极管进行极性防反接保护，低内阻 PMOS 管功率损耗较传统二极管降低 60%，适合20A以上大功率系统;靠近芯片端并联低VF肖特基二极管进行负压浪涌防护。　　雷卯通过在GND与PE之间并接陶瓷气体放电管，为浪涌电流提供高效泄放路径;若产品涉及绝缘耐压测试，可提升GDT额定电压，同步满足耐压与浪涌防护需求。　　在芯片电源输入端并联低VF肖特基二极管，针对负压干扰提供快速泄放路径。　　雷卯自建 EMC 实验室，提供静电、浪涌、EFT 等免费测试，加速方案验证;针对高压、高频等特殊场景，可定制参数与封装;针对“零故障”场景推出PTC+TVS+ESD 组合方案，覆盖过压、过流、静电等多重风险。　　Leiditech雷卯电子致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
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