防雷开关电源电路的设计方案

2017-09-04 温州创捷防雷电器有限公司 59
防雷开关电源电路的方案规划

一般建筑物上的接闪器只能预防直击雷,而壮大的电磁场产生的认为雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。分外是太阳能掌握仪表,因为太阳能安装地位的稀罕征兆,其应用波动性是宽敞宽大旷达斥地人员始终关注的重点。

瞬间高电压的雷击电涌以及信号系统电涌是诱发仪表波动性差的重要启事,信号系统电涌电压的重要前导发轫是认为雷击、电磁搅扰(EMI)、无线电搅扰和静电搅扰。金属物体(如电话线)遭到这些搅扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的精确性和传输速率。若何方案防雷电路成为仪表研发的关键题目。

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议题内容:

  • 雷击电涌阐发
  • 防雷击电涌电路的方案

处置规划:

  • 运用将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联
  • 应用线绕电阻断开电路

雷击电涌阐发

最常见的电子设备危险不是因为直接雷击诱发的,而是因为雷击产生时在电源和通讯路线中认为的电流电涌诱发的。一方面因为电子设备外部布局高度集成化(VLSI芯片),从而形成设备耐压、耐过电流的水平升高,对雷电(蕴含认为雷及利用过电压电涌)的经受手段升高,另外一方面因为信号前导发轫路子增多,系统较曩昔更易遭遇雷电波侵入。电涌电压可以从电源线或信号线等路子窜入电脑设备,咱们就这两方面分袂切磋:

1)电源电涌

电源电涌其实不仅源于雷击,当电力系统显现短路阻拦、投切大负荷时都会产生电源电涌,电网绵延千里,岂论是雷击照旧路线电涌产生的概率都很高。当距你几百千米的远方产生了雷击时,雷击电涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可以如故有上千伏,这个高压很短,只要几十到几百个微秒,可以有余以废弃电脑,可是对付电脑外部的半导体元件却有很大的危害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为外部元件遭到危害异常,随着这些危害的加深,电脑也慢慢变的越来越不波动,或有可以形成您重要数据的丧失。

美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)外延线间产生的超过原任务电压一倍以上的电涌电压次数达到800余次,个中超过1000V的就有300余次。这样的电涌电压彻底有可以一次性将电子设备毁坏。

2)信号系统电涌

信号系统电涌电压的重要前导发轫是认为雷击、电磁搅扰、无线电搅扰和静电搅扰。金属物体(如电话线)遭到这些搅扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的精确性和传输速率。扫除这些搅扰将会刷新网络的传输形态。
基于以上的技术弱点和形态,本文按照实践应用方案了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击电涌的开关电源电路。

防雷击电涌电路的方案

本文所方案的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击电涌电路,并将其运用到仪表的开关电源上。全体电路蕴含防雷电路和开关电源电路,个中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管构成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路构成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延伸应用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路拆散,不会诱发火灾。
为了完成上述目的所采用的方案规划是:将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击电涌电路运用到仪表的电源上。重要分为防雷电路局部和开关电源电路局部,电路重大,采用复合式对称电路,共模、差摸全保护,可以不分L、N端衔接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分袂与电源L、N并联,重要来钳位L、N线间电压,压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1勾串后接地,RV0与FD1勾串次如果泄放L线上认为雷击电涌电流,RV2与FD1勾串次如果泄放由信号口串人24V参考电位上的能量,RV0、RV2短路失效后,FD1可将其与电源电路拆散,不会招致火灾征兆。

RV1前端路线上勾串了一个线绕电阻,当此RV1短路失效时,线绕电阻可起到保险丝的作用,将短路电路断开,压敏电阻属电压钳位型保护器件,其钳位电压点即压敏电阻参数决定绝对对照重要(选压敏电压高一点的,通流量大一些的更恬适、耐用,阻拦率低);按照通流容量要求决定形状尺寸和封装模式,本电路中采用561k-10D的压敏电阻与陶瓷气体放电管勾串来延伸应用寿命和确保恬适。

陶瓷气体放电管的通流容量按照要求的通流容量决定,电路采用3RM470L-7.5-L,通流量为5000A。线绕电阻R1起限流分压作用;贴片整流模块为开关电源电路前端整流作用,C1为高压滤波电容,Y1为去耦电容,电阻R2和电容C2及VD2构成开关电源芯片MOS管的吸收钳位电路,保护芯片,开关电源芯片采用PI公司的TNY27系列,TR1为高频变压器,VD三、C3形成高频变压器次级滤波,U二、VD四、R三、R四、R5形成开关电源电路的反馈电路,可将变压器次级输出电压波动在方案值,此防雷抗电涌电路在实践应用中取患了较好的结果。

浪涌保护器,防雷器,压敏电阻

基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单项并联式防雷电路在最近几年的太阳能掌握仪表斥地中慢慢被宽敞宽大旷达方案人员所喜爱,本文所方案的电路就其谨严性,彻底切合国标GB/T17626.5的试验标准。在实践应用中可以空出PCB板的空间来为斥地者供给随心所欲的方案舞台。

关键字:防雷  开关电源