• 型号解读： 14D680K = 芯片直径14mm，D代表圆形，标称电压680V，K代表误差±10%。
  • 关键参数：
    • 压敏电压（V1mA）： 612V ~ 748V (680V ±10%)
    • 最大持续工作电压（AC/DC）： 通常AC 430Vrms， DC 560V（需以具体厂家 datasheet 为准）
    • 最大浪涌电流（8/20μs）： 通常约4000A - 6000A（依厂家不同）
    • 通流容量： 高，适用于吸收大的浪涌能量。
    • 典型应用电压等级： 适用于单相220V~240V AC或三相380V/400V AC供电系统的浪涌保护。

一、核心应用领域

基于其高压敏电压和大通流能力，14D680K主要应用于交流电源系统的初级（进线端）浪涌保护。

  1. 工业设备与自动化系统：
    • PLC控制系统、伺服驱动器、变频器、工业电源的交流输入端。
    • 用于保护设备免受电网开关操作（如接触器、继电器分合闸）、感性负载切换、雷电感应等产生的过电压冲击。
  2. 电力与能源基础设施：
    • 电表箱、配电箱、开关电源模块的初级防雷和浪涌抑制。
    • 在光伏逆变器的交流输出侧或风电变流器中，作为防雷器（SPD）的组件之一。
  3. 商用与家用电器（大功率/高价值）：
    • 大功率空调（尤其是三相空调）、电梯控制柜、大型医疗设备（如X光机、CT机电源部分）、通信基站电源的输入保护。
    • 不适用于小家电或低压直流电路。
  4. 电源与电力电子设备：
    • 中大功率开关电源、UPS（不间断电源）、EPS 的AC输入端口。
    • 用于吸收从电网传入的浪涌，保护后续的整流桥、滤波电容和功率器件。

二、典型方案设计要点

在设计使用14D680K的防护电路时，需遵循以下原则：

1. 电路拓扑与位置

  • 位置： 置于设备的交流电源输入端口，在保险丝或断路器之后。
  • 接法： 在单相系统中，连接在L-N、L-PE、N-PE之间（形成全保护模式）。在三相系统中，连接在L-L和L-N/L-PE之间（根据防护等级要求）。
  • 典型电路：
    [AC IN] --> [Fuse] --> [Common Mode Choke] --> [14D680K across L-N & L-PE & N-PE] --> [X/Y安规电容] --> [整流桥]

2. 协同保护设计（关键！）

单靠压敏电阻不足以提供全面保护，必须配合其他元件构成保护网络。

  • 前端串联保险丝（必须）：
    • 作用： 当压敏电阻因长时间过压或特大浪涌而失效（通常呈短路状态）时，保险丝会熔断，防止起火或引发电网短路事故。
    • 选型： 选用延时保险丝，额定电流略大于设备最大工作电流（如设备电流10A，可选15A延时保险丝）。目的是允许浪涌电流通过而不误熔断，只在压敏短路时动作。
  • 后端配合气体放电管（GDT）：
    • 场景： 在需要更高防雷等级（如10/350μs雷击测试）的系统中。
    • 设计： 采用 “GDT + 压敏电阻” 的串联或并联组合。GDT作为“粗保护”，先泄放大电流，压敏钳制后续的残压，可大幅降低压敏电阻的负担，延长其寿命。此时，14D680K可能作为第二级保护。
  • 配合电感与电容：
    • 共模电感： 滤除差模和共模干扰，与压敏协同抑制高频浪涌。
    • X/Y安规电容： 与压敏电阻配合，构成高频滤波网络。

3. 散热与PCB布局

  • 布线： 连接压敏电阻的PCB走线应短而粗，以降低寄生电感，确保浪涌电流路径阻抗最小。
  • 间距： 由于其直径较大，与周围元件（尤其是电解电容、半导体器件）保持足够距离，防止热影响。
  • 通风： 避免安装在密闭空间，应有空气流通以利散热。

4. 安全与失效模式考虑

  • 失效指示： 对于高可靠性要求设备，可设计失效指示电路（如通过监测压敏两端电压或串联热敏断路器的状态）。
  • 阻燃外壳： 压敏电阻在极端失效时可能喷出物质，设备外壳应具备阻燃特性。
  • 定期检查： 在关键应用中，建议定期检查（目视或测试），因其性能会随浪涌次数累积而缓慢下降。

三、设计实例：三相380V变频器输入保护方案

  1. 防护目标： 满足IEC 61000-4-5标准，差模浪涌±2kV，共模±4kV（组合波）。
  2. 方案：
    • 第一级（可选，若外部有SPD）： 在输入接线端子处，三相每相对地之间可并联气体放电管（如90V-470V GDT）。
    • 第二级（主保护）： 在输入滤波电路之后，整流桥之前。
      • 在三相L1、L2、L3之间，每两相之间并联一颗14D680K（共3颗），用于抑制相间差模浪涌。
      • 在每一相（L1、L2、L3）对保护地（PE）之间，再各并联一颗14D680K（共3颗），用于抑制共模浪涌。
    • 串联元件： 在每相火线上，串联延时保险丝（根据变频器额定电流选择，如32A）。
    • 辅助元件： 配合三相共模电感和X2安规电容（接在相线与地之间），构成完整的EMI滤波和浪涌防护网络。

四、选型与替代注意事项

  • 电压确认： 确保设备的最大持续工作电压（包括电网波动，如+10%）低于压敏电阻的最大持续交流工作电压（AC 430Vrms）。对于380V三相系统，线电压有效值380V，峰值约537V，低于其DC 560V和AC 430Vrms的限值，选型合理。
  • 能量与电流： 评估可能遭遇的浪涌能量等级，确保14D680K的通流容量（例如4000A 8/20μs脉冲两次）大于预期浪涌。

电性参数

封装尺寸

数据手册

14D680K 压敏电阻 数据手册下载

供货情况
14D680K应用领域电路设计及数据手册系列产品采用 DO-214AC(SMA) 封装，每卷5,000个，如需了解产品详情，请访问https://semiwell.com/product-general-mov/14d680k/； 现提供样品，您可向全球各地矽门微Semiwell的授权经销商索取样品。

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