【PLC电源】EN61131-2 EFT 2kV重启——增加TVS阵列（SMBJ系列）

在当前工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）作为核心控制单元，其电源系统的稳定性直接影响整个设备的运行可靠性。尤其是在电磁环境复杂的应用场景中，PLC电源易受到各种电磁干扰，导致系统重启或异常。深圳市南柯电子科技有限公司针对这一现象，基于EN61131-2标准中针对瞬态电磁脉冲（EFT, Electrical Fast Transient）的2kV抗扰度要求，提出并实践了通过增加TVS阵列（特别是SMBJ系列器件）的整改方案。本文将从电磁兼容基本原理、EFT脉冲对PLC电源的影响、TVS阵列的技术特点及整改实践细节进行全面阐述，帮助相关工程师和技术管理者深入理解这一方案的技术价值和应用方法。

一、电磁兼容与PLC电源的挑战

电磁兼容（EMC）不仅涵盖发射控制，也同样注重抗干扰能力。工业现场中，PLC电源经常因开关电源的内部扰动、外部雷击、工厂设备间的干扰等产生的脉冲干扰信号而被迫重启。PLC电源重启不仅影响连续生产，更可能引发现场安全事故及设备损坏。EN61131-2标准的2kV EFT抗扰度测试旨在模拟工业环境中PLC面临的瞬态脉冲影响，确保设备具备一定的抗扰度。

然而，实际应用中不少设备因设计限制未能达到标准要求，表现为在超过几百伏的EFT干扰下系统异常重启。传统的滤波和屏蔽方法无法完全抑制快速瞬态脉冲，此时增加针对峰值能量限制的器件非常必要。深圳市南柯电子科技有限公司经过细致分析后，选用SMBJ系列的TVS瞬态抑制二极管阵列作为关键整改元件。

二、EN61131-2 EFT 2kV测试解析

EN61131-2标准是针对工业自动化控制设备电磁兼容性的综合规范，其中EFT测试模拟的是开关设备产生的高频快速瞬态电压脉冲。2kV电平代表相对严苛的抗扰度门槛，测试会在PLC电源输入侧注入这一级别的脉冲，观察设备是否能在干扰后正常连续运行。对通过EFT测试的设备其可靠性显著提升。

EFT脉冲持续时间极短，迅速达到峰值且随后衰减，具有高频成分。这对电源模块内的元器件尤其是电压调节部分形成极大冲击，易引发内部电路复位或保护机制激活。若设备无有效的瞬态抑制措施，系统会频繁重启，影响正常控制流程。

三、TVS阵列（SMBJ系列）介绍及其优势

TVS（瞬态电压抑制器）作为典型的电能浪涌保护器件，能在过电压时迅速导通，将多余能量导入地线，保护后端电子器件。SMBJ系列是专为工业级应用设计的TVS二极管阵列，具备以下优势：

响应迅速：纳秒级响应时间，有效抑制EFT脉冲峰值。

能量吸收能力强：适合反复承受高速脉冲，延长器件使用寿命。

封装紧凑：方便集成到电源线路板设计中，节省空间。

宽工作电压范围：覆盖多种工业电源输入设计。

相比传统的单通道瞬态抑制二极管，TVS阵列设计可保护多线信号，尤其适合PLC电源多个输入端子受扰的复杂情况。

四、整改实践：如何有效增加TVS阵列

针对PLC电源在EN61131-2 EFT 2kV测试中出现重启投诉，南柯电子按以下步骤实施了整改：

现场诊断确认重启原因，锁定电源输入旁路电路脆弱点。

选型符合电网电压等级及频率的SMBJ系列TVS阵列型号，确保额定电压高于正常工作电压1.2~1.5倍。

在电源输入端的滤波电容和电感之后、稳压芯片之前布局TVS阵列，保证能第一时间吸收瞬态能量。

验证电路实际波形，调整TVS位置，避免对正常电压产生压降影响。

多次进行EFT脉冲注入测试，确保设备无重启现象且响应时间稳定。

五、可能忽略的细节与注意事项

引线长度和接地质量：TVS器件的性能高度依赖良好的接地和缩短引线，避免引入寄生电感，从而影响快速响应。

热稳定性评估：瞬态抑制过程中TVS器件会发热，必须保证PCB散热设计充分，否则长期运行可能导致保护失效。

多级保护设计：单一TVS器件保护方案可能满足不了工业现场复杂环境，建议结合滤波器和屏蔽技术，多级保护效果更佳。

维护与更换策略：TVS器件属于消耗类产品，应制定周期检测和更换计划，避免因保护器件失效导致PLC电源损坏。

六、深圳市南柯电子科技有限公司的技术优势与服务保障

作为位于创新活跃的深圳前沿地区的电子科技企业，南柯电子拥有丰富的EMC整改经验和完整的工程服务体系。公司技术团队熟悉各种工业级电磁兼容标准，能根据客户具体产品设计量身定制zuijia整改方案。通过实际案例累积，公司对多种工业自动化设备的电源抗扰设计具有深刻理解，能够快速定位根因并高效解决客户痛点。

在此次TVS阵列将SMBJ系列应用于PLC电源抗EFT整改中，南柯电子不仅提供器件选型与测试支持，还帮助客户优化电路布局，保证整改方案的有效落地和长期稳定性。客户反馈显示，PLC系统复位率显著下降，现场停机频次减少，生产稳定性提升明显。

七、个人观点：电磁兼容整改未来趋势

随着工业控制设备智能化程度不断提高，电源系统的可靠性要求日益严格，传统的被动抗扰设计已无法满足快速变化的电磁环境挑战。TVS阵列等主动保护器件将在工业控制领域得到更广泛应用。，数字仿真及软硬件协同设计也将成为主流，实现抗扰度与能效的平衡。

此外，预防性维护理念将更加重视电源抗扰保护元件的寿命管理，使得EMC整改不仅是一次性修复，更是长期保障设备稳定运行的基础。深圳市南柯电子科技有限公司注重技术创新与客户定制服务同步提升，已成为业内可靠合作伙伴。

八、结语及行动号召

PLC电源抗EFT 2kV重启问题是工业自动化领域普遍面临的挑战，通过合理增加SMBJ系列TVS阵列为代表的瞬态电压保护器件解决方案，有效保障设备抗扰能力与系统连续性。深圳市南柯电子科技有限公司技术团队具备丰富的产品开发与现场应用经验，欢迎有相关需求的企业寻求技术支持与方案咨询，共同推动工业智能控制迈向高可靠和高屏蔽标准。