RM新时代网站-首页

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

為電子設(shè)備的電源浪涌防護(hù)提供了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的防護(hù)方法

電子電路 ? 來(lái)源:電子電路 ? 作者:電子電路 ? 2020-12-09 11:30 ? 次閱讀

據(jù)估計(jì),電子產(chǎn)品的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的。電壓的瞬變和浪涌無(wú)處不在,電網(wǎng)、雷擊、爆破,就連人在地毯上行走都會(huì)產(chǎn)生上萬(wàn)伏的靜電感應(yīng)電壓,這些都是電子產(chǎn)品的隱形致命殺手。

因此,為了提高電子產(chǎn)品的可靠性和人體自身的安全性,必須對(duì)電壓瞬變和浪涌采取防護(hù)措施。

產(chǎn)生浪涌的原因是多方面的,浪涌是一種上升速度高、持續(xù)時(shí)間短的尖峰脈沖。

電網(wǎng)過(guò)壓、開關(guān) 打火、虬源反向、靜電、電機(jī)/電源噪聲等都是產(chǎn)生浪涌的因素。而浪涌保護(hù)器為電子設(shè)備的電源浪涌防護(hù)提供了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的防護(hù)方法。

眾所周知,電子產(chǎn)品在使用中經(jīng)常會(huì)遇到意外的電壓瞬變和浪涌,從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品的損壞,損壞的原因是電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體器件(包括二極管晶體管 、可控硅集成電路等)被燒毀或擊穿 。

1

其方法之一是使整機(jī)和系統(tǒng)接地,整機(jī)和系統(tǒng)的地(公共端)和大地應(yīng)分開,整機(jī)和系統(tǒng)中的每個(gè)子系統(tǒng)均應(yīng)有獨(dú)立的公共端,在子系統(tǒng)之間需傳輸數(shù)據(jù)或信號(hào)時(shí),應(yīng)以大地為參考電平,接地線(面)必須能流過(guò)很大的電流 ,如幾百安培。

02

第二種防護(hù)方法是在整機(jī)和系統(tǒng)中的關(guān)鍵部位(如電腦的顯示器 等)采用電壓瞬變和浪涌的防護(hù)器件,使電壓瞬變和浪涌通過(guò)防護(hù)器件旁路到子系統(tǒng)地和大地,從而讓進(jìn)入整機(jī)和系統(tǒng)中的瞬變電壓和浪涌幅度大大降低。

03

第三種防護(hù)方法是對(duì)重要和昂貴的整機(jī)和系統(tǒng)采用幾個(gè)電壓瞬變和浪涌防護(hù)器件的組合形式,以構(gòu)成多級(jí)防護(hù)電路 。

浪涌保護(hù)器為電子設(shè)備的電源浪涌防護(hù)提供了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的防護(hù)方法,通過(guò)防浪涌元件(MOV),在雷擊感應(yīng)及操作過(guò)電壓時(shí),迅速將浪涌能量傳入大地,保護(hù)設(shè)備免遭損害。

對(duì)浪涌的防護(hù)方法

(1) 并聯(lián)型電涌保護(hù)器并聯(lián)于供電線路上

在正常情況下,防雷模塊內(nèi)的壓敏電阻 處于高阻狀態(tài)。電網(wǎng)遭受雷擊或開關(guān)操作出現(xiàn)瞬時(shí)浪涌過(guò)電壓時(shí),防雷器在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)響應(yīng),壓敏電阻呈低阻狀態(tài),迅速將過(guò)電壓限制在一個(gè)很低的幅值內(nèi)。

當(dāng)線路中有較長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)脈沖或持續(xù)過(guò)電壓,壓敏電阻器性能劣化而發(fā)熱到一定程度使熱脫機(jī)構(gòu)脫扣,避免火災(zāi)發(fā)生,從而保護(hù)設(shè)備。

(2) 串聯(lián)濾波型電涌保護(hù)器串聯(lián)接入供電線路中

為貴重的電子設(shè)備提供安全、潔凈的電源,雷電波除了有巨大的能量外,還有極其陡峭的電壓及電流上升率。并聯(lián)型電涌保護(hù)器只能抑制雷電波的幅值,但無(wú)法改變其急劇上升的前沿。串聯(lián)濾波型電源電涌保護(hù)器串聯(lián)于供電線路上。

在過(guò)電壓情況下MOV1、MOV2在納妙級(jí)時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng),將過(guò)電壓箝位;同時(shí)LC濾波器將雷電波陡峭的電壓,電流提升率降低近1000倍,殘壓降低5倍,從而保護(hù)敏感的用戶設(shè)備。

(3) 在電源線的相間、線間安裝壓敏限幅型元件,以限制浪涌過(guò)電壓

第一種方法對(duì)照明、電梯、空調(diào) 、電機(jī)等耐沖擊電壓水平較高的電氣設(shè)備的防護(hù)效果比較好。但對(duì)于集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊的現(xiàn)代電子設(shè)備來(lái)說(shuō),實(shí)際防護(hù)效果就不那么令人滿意了。理由如下:

以單相220V交流電源的感應(yīng)雷擊防護(hù)為例,常用方法在零、地線之間并上合適的壓敏型元件,以吸收限制感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的尖峰電壓。電源線路防雷效果的好壞完全取決于壓敏器件參數(shù)的選擇和壓敏器件工作的可靠性。

壓敏限幅值的選擇是在市電的峰值310V的基礎(chǔ)上加上20%的電網(wǎng)波動(dòng)影響、10%的器件分散性誤差和15%的因長(zhǎng)期工作造成發(fā)熱、受潮、元件老化等可靠性因素補(bǔ)償,一般取值為470V~510V。感應(yīng)雷擊等各種尖峰干擾電壓都被限制在470V。對(duì)于470V以下的電壓,壓敏器件不動(dòng)作。

普通低壓電器設(shè)備(機(jī)床、電梯、照明、空調(diào)等)的工頻耐壓值一般為交流1500V,而瞬間耐壓峰值可達(dá)2500V以上,所以470V的電壓是十分安全的。但大規(guī)模集成電路組成的現(xiàn)代電子設(shè)備的工作電壓一般為±5V~±15V之間,最高耐壓值一般不超過(guò)50V,所以疊加在市電上的小于470V的高頻尖峰電壓就會(huì)直接送入負(fù)載,通過(guò)空間耦合 電容 ,變壓器 層間、極間電容不成比例地傳到開關(guān)電源 或集成電路芯片上,能造成故障。

盡管高頻開關(guān)電源和電子設(shè)備都有相應(yīng)的防尖峰干擾措施,但受成本和體積限制,再加上感應(yīng)雷擊等尖峰干擾的強(qiáng)度、頻譜變化很大,所以防護(hù)效果不理想。這還是在壓敏限幅元件比較理想的情況下得出的效果,實(shí)際上由于壓敏元件殘壓和引線電感的影響,在較強(qiáng)感應(yīng)雷擊下,可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際限幅電壓峰值升到800V~1000V以上,而使后級(jí)電子設(shè)備遭受威脅。

(4) 加強(qiáng)對(duì)電子設(shè)備的防護(hù)效果,在電源與負(fù)載間串入超隔離變壓器(又稱隔離法),以隔絕高頻尖峰干擾,同時(shí)又可使次級(jí)等電位聯(lián)接便于進(jìn)行。

隔離法主要采用帶屏蔽層的隔離變壓器。由于共模干擾是一種相對(duì)大地的干擾,所以它主要通過(guò)變壓器繞組間的耦合電容來(lái)傳遞。如果在初、次級(jí)之間插入屏蔽層,并使之良好接地,便能使干擾電壓通過(guò)屏蔽層分路掉,從而減小輸出端的干擾電壓。

理論上帶屏蔽層的變壓器能使衰減量達(dá)到60dB左右。但隔離效果的好壞,往往取決于屏蔽層的工藝。最好選用 0.2 mm厚的紫銅板材 ,原邊、副邊各加一個(gè)屏蔽層。通常,原邊的屏蔽層通過(guò)一個(gè)電容器 與副邊的屏蔽層接到一起,再接到副邊的地上。也可以原邊的屏蔽層接原邊的地線,副邊的屏蔽層接到邊的地線。并且接地引線的截面積也要大一些好。采用帶屏蔽層的隔離變壓器,是個(gè)好方法,只是體積較大。

這種方法因變壓器功能過(guò)于單一,相對(duì)體積、重量大,安裝不甚方便,對(duì)中、低頻尖峰和浪涌防護(hù)效果不好,因此市場(chǎng)有限,生產(chǎn)廠家也不多。所以非特殊場(chǎng)合一般都不用。

(5) 吸收法

吸收法主要采用吸波器件將浪涌尖峰干擾電壓吸收掉。吸波器件都有共同的特點(diǎn),即在閾值電壓 以下呈現(xiàn)高阻抗 ,而一旦超過(guò)閾值電壓,則阻抗便急劇下降,因此對(duì)尖峰電壓有一定的抑制作用。

這類吸波器件主要有壓敏電阻、氣體放電管、TVS 管、固體放電管等。不同的吸波器件對(duì)尖峰電壓的抑制也有各自的局限性。如壓敏電阻的電流吸收能力不夠大,氣體放大電管的響應(yīng)速度較慢。

責(zé)任編輯:lq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 集成電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    5387

    文章

    11530

    瀏覽量

    361630
  • 電壓
    +關(guān)注

    關(guān)注

    45

    文章

    5598

    瀏覽量

    115702
  • 浪涌防護(hù)
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    59

    瀏覽量

    5532

原文標(biāo)題:5種浪涌防護(hù)方法,你不看看!

文章出處:【微信號(hào):dianzidianlu,微信公眾號(hào):電子電路】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    浪涌及過(guò)電壓防護(hù)方法

    雷電及浪涌電壓電流具有極高的幅值,與具有極高內(nèi)阻的電流源相近的電流特性,所有的防護(hù)措施都需要圍繞這些方面展開。雷電及浪涌防護(hù)的基本原則是使雷電及浪涌
    的頭像 發(fā)表于 07-25 11:40 ?2983次閱讀
    <b class='flag-5'>浪涌</b>及過(guò)電壓<b class='flag-5'>防護(hù)</b><b class='flag-5'>方法</b>

    DCAC電源模塊現(xiàn)代電子設(shè)備提供穩(wěn)定的能源

    BOSHIDA ?DC/AC電源模塊現(xiàn)代電子設(shè)備提供穩(wěn)定的能源 DC/AC電源模塊是一種重要的
    的頭像 發(fā)表于 07-04 16:16 ?308次閱讀
    DCAC<b class='flag-5'>電源</b>模塊<b class='flag-5'>為</b>現(xiàn)代<b class='flag-5'>電子設(shè)備</b><b class='flag-5'>提供</b>穩(wěn)定的能源

    EMI低通濾波器:如何為電子設(shè)備筑電磁防護(hù)

    隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁干擾(EMI)問(wèn)題日益凸顯,成為影響電子設(shè)備性能和穩(wěn)定性的重要因素。為了有效抑制電磁干擾,保護(hù)電子設(shè)備的正常運(yùn)行,EMI低通濾波器作為一種重要的電磁兼容(E
    的頭像 發(fā)表于 07-04 10:21 ?442次閱讀
    EMI低通濾波器:如何為<b class='flag-5'>電子設(shè)備</b>筑電磁<b class='flag-5'>防護(hù)</b>墻

    電氣設(shè)備防護(hù)等級(jí)是指什么

    采取的系列防護(hù)措施和標(biāo)準(zhǔn)。這些措施和標(biāo)準(zhǔn)旨在確保電氣設(shè)備在各種環(huán)境條件下能夠正常、安全、可靠地運(yùn)行。 電氣設(shè)備
    的頭像 發(fā)表于 06-06 09:33 ?3523次閱讀

    EMC與EMI濾波器:電子設(shè)備的“電磁防護(hù)罩”

    深圳比創(chuàng)達(dá)電子|EMC與EMI濾波器:電子設(shè)備的“電磁防護(hù)罩”
    的頭像 發(fā)表于 05-29 11:44 ?559次閱讀

    淺談浪涌的含義、產(chǎn)生、危害及防護(hù)措施

    浪涌 是電氣系統(tǒng)中常見的一種瞬態(tài)電壓現(xiàn)象,其產(chǎn)生主要源于電氣設(shè)備的開關(guān)操作、雷電等外部因素。浪涌會(huì)給電氣設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重的損害,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)故障
    的頭像 發(fā)表于 05-09 10:56 ?1469次閱讀
    淺談<b class='flag-5'>浪涌</b>的含義、產(chǎn)生、危害及<b class='flag-5'>防護(hù)</b>措施

    深圳比創(chuàng)達(dá)電子EMC|人體靜電對(duì)精密電子器件的傷害如何避免.

    的推出,不僅進(jìn)步豐富B-TRON公司的產(chǎn)品線,也廣大用戶提供更加全面、高效的靜電防護(hù)解決
    發(fā)表于 04-22 14:40

    浪涌保護(hù)器按工作原理可分為 浪涌保護(hù)器的基本電路形式

    浪涌保護(hù)器,也叫防雷器,是一種各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)
    的頭像 發(fā)表于 03-07 14:40 ?1113次閱讀
    <b class='flag-5'>浪涌</b>保護(hù)器按工作原理可分為 <b class='flag-5'>浪涌</b>保護(hù)器的基本電路形式

    5浪涌防護(hù)方法盤點(diǎn)

    電網(wǎng)過(guò)壓、開關(guān) 打火、虬源反向、靜電、電機(jī)/電源噪聲等都是產(chǎn)生浪涌的因素。而浪涌保護(hù)器電子設(shè)備電源
    發(fā)表于 03-06 09:49 ?984次閱讀

    過(guò)電壓防護(hù)電路的基本原則?|浪拓電子

    ,而且旦受到過(guò)電壓的損害就會(huì)引起設(shè)備損壞的設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。 在浪涌防護(hù)方案設(shè)計(jì)中,
    發(fā)表于 01-18 15:49

    浪涌TVS:電子設(shè)備的保護(hù)盾?|深圳比創(chuàng)達(dá)電子a

    浪涌TVS:電子設(shè)備的保護(hù)盾?相信不少人是有疑問(wèn)的,今天深圳市比創(chuàng)達(dá)電子科技有限公司就跟大家解答下!在電子設(shè)備日益普及的今天,我們經(jīng)常會(huì)
    發(fā)表于 01-05 10:19

    熱敏電阻對(duì)浪涌防護(hù)有什么意義?應(yīng)該如何選擇熱敏電阻?

    對(duì)浪涌防護(hù)的意義,并提供選擇熱敏電阻的指導(dǎo)。 首先,我們來(lái)了解熱敏電阻在浪涌防護(hù)中的意義。浪涌
    的頭像 發(fā)表于 01-03 13:42 ?1878次閱讀

    LED驅(qū)動(dòng)浪涌防護(hù)器件的選型和實(shí)現(xiàn)方法

    LED驅(qū)動(dòng)浪涌防護(hù)器件的選型和實(shí)現(xiàn)方法? LED驅(qū)動(dòng)浪涌防護(hù)器件是一種用于保護(hù)LED燈具免受電網(wǎng)
    的頭像 發(fā)表于 01-03 11:20 ?1094次閱讀

    電子設(shè)備ESD危害原理及防護(hù)意義

    電子設(shè)備ESD危害原理及防護(hù)意義? 電子設(shè)備中的靜電放電(ESD)是一種常見的現(xiàn)象,它會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的危害。本文將詳細(xì)介紹ESD的危害原理
    的頭像 發(fā)表于 01-03 11:20 ?2817次閱讀

    ESD靜電屏蔽防護(hù)方法及原理分析

    ESD靜電屏蔽防護(hù)方法及原理分析 ESD靜電放電是指兩個(gè)物體之間由于電荷不平衡而產(chǎn)生的電能放出。靜電放電會(huì)對(duì)電子器件和設(shè)備造成損害,從而影響它們的性能、
    的頭像 發(fā)表于 01-03 11:09 ?1199次閱讀
    RM新时代网站-首页