下面是一個(gè)典型的規(guī)格: (1.2uS / 50uS)
– 沒有誤動(dòng)作: 4 kV / 12 Ω共模, 2kV/ 2 Ω 差模
– 可以交流重啟(關(guān)機(jī),短時(shí)間不工作): 6kV / 12 Ω 共模, 4kV / 2Ω差模
– 更高雷擊電壓時(shí),不能出現(xiàn)安規(guī)問題
● 雷擊有兩種模式:差模雷擊和共模雷擊
● 雷擊的峰值電壓是規(guī)定的,在kV級(jí)別
● 輸入阻抗也是規(guī)定的,或者有時(shí)規(guī)定輸入短路電流
– 例如: 6 kV / 12 Ω = 500A
● 連續(xù)的雷擊脈沖和重置時(shí)間又非常短造成損害比較大:
– 一個(gè)非常短的重置時(shí)間如: 15s 或1分鐘, 使其很難通過測(cè)試, 原因?yàn)閴好綦娮韬推渌牟糠譀]時(shí)間把溫度降下來(lái)!
差模雷擊
差模雷擊是高電壓加在L和N線之間.
電流從L線流入從N線流出
共模雷擊(1)
當(dāng)開關(guān)在接右位置,電壓加在L線和大地線上(雷擊發(fā)生器上顯示“L1/PE”).
當(dāng)開關(guān)在接左位置,電壓加在N線和大地線上(雷擊發(fā)生器上顯示“L2/PE”).
上面兩個(gè)實(shí)際上是在電源產(chǎn)品上產(chǎn)生共模和差模電流電流。
共模雷擊(2)
當(dāng)雷擊發(fā)生器設(shè)定為“L1, L2 / PE”, 開關(guān)同時(shí)接到兩線上。這是唯一真的共模雷擊測(cè)試設(shè)定。如果客戶簡(jiǎn)單說(shuō)共模雷擊指的就這個(gè)設(shè)定.
系統(tǒng)只有兩線輸入,輸出有懸空(不接大地), 共模雷擊是沒有意義的! (很容易通過測(cè)試, 只要輸出真的懸空)
雷擊會(huì)產(chǎn)生什么損壞
差模雷擊產(chǎn)生高的差模電流能導(dǎo)致輸入大電容的電壓升高,而損壞輸入大電解電容和開關(guān)管的漏極。
共模雷擊會(huì)產(chǎn)生非常高的共模電壓,共模電壓能造成電弧放電。電弧放電發(fā)生會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常高的高頻的電流。如果沒有電弧放電發(fā)生,電流比較小,只有寄生電容Cparasitic * dv/dt.
當(dāng)發(fā)生一個(gè)電弧放電,會(huì)得到一個(gè)非常高的峰值高頻電流,高頻電流產(chǎn)生噪聲能耦合進(jìn)入低壓電路導(dǎo)致誤動(dòng)作。
雷擊的損壞:
– 非常高的共模電壓能導(dǎo)致跨接在初級(jí)和次級(jí)間的Y電容損壞。
– 非常高的差模電壓導(dǎo)致輸入回路產(chǎn)生過高的電壓和過大的電流,損壞輸入端的元器件(保險(xiǎn)絲,輸入整流橋,X電容,壓敏電阻,開關(guān)管)。
振鈴的損壞:
– 高頻電流能導(dǎo)致在漏極上產(chǎn)生不安全的高壓。
– 高頻電流能導(dǎo)致不安全的高壓振鈴,可以損壞像肖特基二極管等器
件。
雷擊電流在電路中是怎么流的?
差模雷擊電流在電路中的流向(CLC結(jié)構(gòu))
從上面電路圖來(lái)看,大部分的差模電流通過C1和C2
– C1 和C2 的電壓將迅速升高,導(dǎo)致漏極電壓過高。
– 要想漏極在輸入電容電壓升高時(shí)不損壞,需要加入輸入的過壓保護(hù)線路,在輸入電壓高一定值,停止開關(guān),漏極電壓就會(huì)降低,就像TOP系列都有輸入過壓保護(hù)線路
– 降低輸入大電容的值,也同時(shí)降低了成本.
RT1上的損耗是非常大的,輸入電容相當(dāng)短路,所有的壓降在RT1上,電流非常大: V * I * t = 能量---- 可能會(huì)失效。保險(xiǎn)絲也是如此。D1可以看到非常高的電壓---- 如果整流二極管損壞是因?yàn)殡妷哼^高,那加RC是非常有幫助(在PIN1和PIN2,PIN3和PIN4間接電容, 不需要安規(guī)電容)C30 將看到高電壓. X電容具體KV級(jí)別的雷擊電壓。
如果在C30處并聯(lián)一個(gè)
壓敏電阻
– 可以保護(hù)整流橋和輸入電容
– 通過保險(xiǎn)絲和RT1的峰值電流會(huì)增大
● 如果
保險(xiǎn)絲燒斷,考慮更大的保險(xiǎn)絲(更高的I2f),但不要使用“電路保護(hù)保險(xiǎn)絲”
● 任何額外串聯(lián)阻抗將減少峰值電流,
– 高阻值的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻RT1
– 輸入共模電感
– 輸入差模電感
● 如果因?yàn)椴钅@讚綦娏魈笤斐傻氖Вū热纾罕kU(xiǎn)絲,RT1),可以外加一個(gè)差模電感來(lái)減少峰值電流
● 注意:有些電感非常容易飽和,電感從流過它的電流中存儲(chǔ)大量的能量,然后可能因?yàn)獒尫拍芰慨a(chǎn)生高壓而引發(fā)電弧放電或者燒毀電感(所以電感在布線時(shí)需要加放電針)。
差模雷擊電流在電路中的流向(普通結(jié)構(gòu))
當(dāng)電路中沒有C1
– 共模電感L1要承受更高的電壓和更多的電流
– 多槽的共模電感對(duì)繞組電弧放電有更多的阻抗
● 注意:有些電感器會(huì)非常飽和,從電流中存儲(chǔ)大量的能量,然后可能因?yàn)獒尫拍芰慨a(chǎn)生高壓而引發(fā)電弧放電或者燒毀電感。
●
MOV壓敏電阻:
– 壓敏電阻的直徑大小是其吸收能量的指標(biāo)
– 記住壓敏電阻是一個(gè)電壓箝位----如圖:壓敏電阻會(huì)增加在他左邊的器件上的峰值電流
– 例如:在X電容上并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻,保險(xiǎn)絲和RT1上的雷擊電流會(huì)增大。
差模雷擊電流在電路中的流向(電容等效電感)
有時(shí)在大的電解電容上的短時(shí)間尖峰電壓(因?yàn)殡娙莸牡刃Т?lián)電感ESL和引腳電感造成的), 損壞漏極.
解決的辦法:在輸入電解電容靠近開關(guān)管和變壓器處并聯(lián)一個(gè)高頻的旁路電容,縮小回路面積會(huì)有幫助的。
共模雷擊電流在電路中的流向----輸出接大地
手機(jī),路由器,機(jī)頂盒等其他應(yīng)用,其輸出接天線或者外接線的電源設(shè)備,需要按上圖測(cè)試?yán)讚艏釉谳斎攵撕洼敵龆?
● 電壓加在電源的輸入端和輸出端上
● 注意:在左邊,雷擊加在L和N線上(“L1,L2 / PE”)
雷擊電流會(huì)流經(jīng)B+和B-銅皮
● 盡管事實(shí)是共模雷擊,你也能看到差模的影響
– 因?yàn)長(zhǎng)和N線上的阻抗并非完全相同(電流分流器概念)
● Y電容跨接初次級(jí),必需要承受高電壓(雷擊電壓在kV)
● 隔離層將看到高壓經(jīng)過:
– 光耦器(圖上沒有,實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)有光耦)
– 從變壓器來(lái)看,次級(jí)繞組和初級(jí)繞組
– 從變壓器來(lái)看,次級(jí)繞組和輔助繞組
共模和差模電流結(jié)合(L1/PE, L2/PE)
如果你設(shè)定雷擊發(fā)生器為“L1/PE” 或“L2/PE”,共模和差模電流結(jié)合的效果
● 這個(gè)不是普通規(guī)格
● 將得到同樣的共模電流流向
● 此外輸入大電容的電壓迅速上升和其他的一些差模電流效果
電流流向----共模雷擊電壓加在輸出端
在比較差的電路圖中,電流流過變壓器耦合電容(初級(jí)和次級(jí)耦合電容)和Y電容,電流流過C腳的電容地和IC的地之間的連線,連線上有雜散電感,造成電壓下降,將顯示在C腳電壓上(共模阻抗耦合)
串聯(lián)一個(gè)電阻在光耦的反射極(TOP-GX)
電流流向:穿過光耦的雜散電容流入初級(jí)
● 能注入一個(gè)非常大的電流造成C腳誤動(dòng)作,損壞或者鎖?。ê捅簦?br />
● 在光耦連接到C腳串聯(lián)一個(gè)300 W電阻減少電流脈沖
共模雷擊電流流向---3線輸入
如果雷擊有加但沒有穿過電源, (e.g. 輸出不接地),然后只有Y電容要耐壓。
● 如果L和N線阻抗不平衡,就會(huì)產(chǎn)生差模電流
● Y電容要有KV級(jí)別雷擊電壓
有時(shí),必須結(jié)合測(cè)試把雷擊發(fā)生器的地線接到交流接頭上的大地端子上和輸出共模.
● 必須分開兩種都測(cè)試
● 一些電源有金屬底架,和有的在內(nèi)部有接地線,接到AC端子的接地線上
● 必須考慮雷擊是怎樣進(jìn)入客戶系統(tǒng)
● 舉例,如果系統(tǒng)有金屬底架,和這金屬底架是接地的,必須試著把底架的接地點(diǎn)接到雷擊發(fā)生器的地
附加小技巧
修理和預(yù)防任何的電弧放電。因?yàn)殡娀》烹妼?dǎo)致大的高頻電流流。
● 增加空間距離或者在PCB上開槽。
● 一旦發(fā)生電弧放電,會(huì)在銅皮的上留下痕跡,這個(gè)地方很容易再次發(fā)生電弧放電地方。因此需要改善這個(gè)地方
● 如果壓敏電阻容易炸裂開,可以在壓敏電阻上加熱縮套管。壓敏電阻放在離保險(xiǎn)絲比較遠(yuǎn)的地方。
● 不能把壓敏電阻加在保險(xiǎn)絲前,如果這樣做了違背了安規(guī)
雷擊需要考慮下面問題:
– 哪兒的電壓變形?
– 電流流向哪兒?(電弧放電會(huì)產(chǎn)生非常高的電流)
– 記?。汗材@讚魰?huì)產(chǎn)生差模雷擊的效果
– 控制IC的低壓腳,思考一下“共模阻抗在哪里使高頻電流造成問
題?”
記住共模阻抗噪聲耦合
● 能加阻抗減少峰值電流
– 例如,共模電感,差模電感,或者電阻串聯(lián)在光耦器上----但是記
住這些器件都會(huì)電弧穿越,如果要加,需要小心
● 能箝住高壓?jiǎn)??用壓敏電阻,電容,或者穩(wěn)壓管
壓敏電阻的正確接法
壓敏電阻的線要越短越好減少寄生電感