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電路設(shè)計(jì)不用愁,版主“化二”有高招

發(fā)布時(shí)間:2013-12-03 來(lái)源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責(zé)任編輯:cicy

【導(dǎo)讀】電路設(shè)計(jì)不用愁,版主“化二”有高招。在電子元件技術(shù)網(wǎng)的論壇中,針對(duì)網(wǎng)友Evanma提出的解決AC電源浪涌的基本原理圖,版主“化二”道出5個(gè)bug,并作出詳細(xì)的、實(shí)戰(zhàn)型的、結(jié)論性的闡述??戳诉@個(gè),估計(jì)大家都不會(huì)在為設(shè)計(jì)防護(hù)電路發(fā)愁了。

本文來(lái)源于EMC/EMI論壇的帖子,原帖為:電源模塊過(guò)浪涌和安規(guī)的矛盾

電路設(shè)計(jì)不用急,版主“化二”有高招
防護(hù)電路設(shè)計(jì)圖


防護(hù)電路設(shè)計(jì)第一招:了解被保護(hù)電源模塊的特性;

譬如上述電源模塊在浪涌測(cè)試中,可以通過(guò)多少伏的共模干擾?耐壓測(cè)試是多少?模塊內(nèi)部是否集成了壓敏電阻、放電管等瞬態(tài)抑制器件?+110V電路上是否集成了防反接的二極管?能否通過(guò)電壓跌落20ms以上的測(cè)試?

防護(hù)電路設(shè)計(jì)第二招:“瞬態(tài)抑制器件”與“安規(guī)耐壓防護(hù)”結(jié)合:

有些電源模塊,由于絕緣耐壓設(shè)計(jì)、器件選擇(如開關(guān)MOS管耐過(guò)壓沖擊高),雖然沒(méi)有共模抑制,但是單獨(dú)對(duì)模塊L、N與機(jī)殼地之間做浪涌測(cè)試,可達(dá)2000V以上。這樣的電源模塊,由于其耐壓防護(hù)較好,僅需要防護(hù)電路(前級(jí)濾波或共模抑制電路的輸出殘壓在2000V就行。

這樣設(shè)計(jì)的好處,如果外部干擾過(guò)壓,在2000V以下,電源模塊通過(guò)耐壓水平硬扛,共模抑制電路根本不動(dòng)作,有效的保護(hù)防護(hù)器件(防護(hù)器件,氣體放電管、壓敏電阻在沖擊有一定的沖擊使用壽命),提供其可靠性。因此,在對(duì)電源模塊能有效保護(hù)的前提下,防護(hù)電路的動(dòng)作電路應(yīng)可能的高,避免其動(dòng)作頻繁,導(dǎo)致過(guò)早失效。

當(dāng)然選用的電源模塊質(zhì)量較差,其耐浪涌沖擊的能力也會(huì)下降,但最終防護(hù)電路的殘壓,一定要低于其最大可承受的過(guò)壓水平。否則,前級(jí)過(guò)壓的瞬態(tài)防護(hù)意義就會(huì)沒(méi)有了。

防護(hù)電路設(shè)計(jì)第三招:別引禍上身!

某設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)(旁邊有晶閘管之類的切換,會(huì)產(chǎn)生過(guò)壓諧振),發(fā)現(xiàn)其電源模塊的壓敏電阻(防護(hù)電路設(shè)計(jì)與浪拓電子提供的相擬,器件參數(shù)不一樣)運(yùn)行一周或一個(gè)月后,就會(huì)短路或自燃(燒壞電源濾波板),導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)掉電(最嚴(yán)重的問(wèn)題)。

仔細(xì)檢查,電源屏在AC220V的電源上有防雷,但是其壓敏電阻為14D561K(560V動(dòng)作的)、氣體放電管為B5G600(600V直流擊穿電壓),該防雷模塊由于設(shè)備內(nèi)部的瞬態(tài)抑制電路動(dòng)作(壓敏電阻與氣體入電管為470V),根本不起作用。

查明原因,并且更換動(dòng)作電壓更高的壓敏電阻與氣體放電管后(無(wú)任何瞬態(tài)抑制器件時(shí),該設(shè)備的浪涌共??垢蓴_能力達(dá)到1600V,因此更換防器器件上,不影響浪涌抑制)。

防護(hù)電路設(shè)計(jì)的第四招:了解防護(hù)器件的弱電;

譬如在AC220V的浪涌防護(hù)中,要注意壓敏電阻的寄生電容、老化失效、漏電流增大會(huì)導(dǎo)致自燃等缺點(diǎn),氣體放電管反映速度慢、在24V以上電源上使用有“續(xù)流”問(wèn)題。
就拿浪拓提供的電路防護(hù)來(lái)說(shuō)吧,壓敏電阻與氣體放電管串聯(lián)使用,會(huì)解決壓敏電阻漏電流自燃,以及氣體放電管“續(xù)流”問(wèn)題,但是另外兩外壓敏電阻在L、N之間相當(dāng)于串聯(lián),因此,無(wú)法解決壓敏電阻自燃問(wèn)題。

當(dāng)然,壓敏電阻或氣體放電管串聯(lián)使用,客觀上,增加了瞬態(tài)電路的響應(yīng)時(shí)間或增加了殘壓(波前尖峰)。

電源防護(hù)電路設(shè)計(jì)的第五招,瞬態(tài)抑制防護(hù)與濾波電路結(jié)合:

瞬態(tài)抑制防護(hù)由于其局限性,一般會(huì)有很高的殘壓的,如用于AC220V的14D561K壓敏電阻的箝位電壓就高達(dá)700v~1000V),B5G600L 氣體放電管的波頭尖尖會(huì)與干擾尖峰幅度相當(dāng),并且頻率很高。   

濾波電路,譬如共模電感與安規(guī)電容,對(duì)低頻的干擾(10/700us雷擊)濾波效果,幾乎為零。

“瞬態(tài)抑制防護(hù)”與濾波電路結(jié)合,完全有能力將浪涌或雷擊完全抑制,其最后的干擾電壓輸出,在開關(guān)電源的合理范圍內(nèi)。

“安規(guī)耐壓”與“瞬態(tài)抑制電路”結(jié)合的好處:
(1)較低的過(guò)電壓、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)常發(fā)生的電磁干擾,讓電路的安規(guī)耐壓器件吸收或耐受(不會(huì)影響其可靠性);
(2)瞬態(tài)過(guò)壓(超出電源模塊允許的輸入范圍),就讓瞬態(tài)抑制器件動(dòng)作吧!

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