開(kāi)關(guān)電源的雷擊浪涌問(wèn)題是一個(gè)重要的考慮因素,特別是在設計用于戶(hù)外或可能遭受雷電干擾的設備時(shí)。以下是一些應對開(kāi)關(guān)電源雷擊浪涌的建議:
雷擊浪涌的起因主要包括直擊雷、傳導雷和感應雷。直擊雷是雷電直接擊中線(xiàn)路或設備,傳導雷是雷電擊中線(xiàn)路附近物體后,電流通過(guò)線(xiàn)路傳導至設備,而感應雷則是雷電在附近產(chǎn)生電磁場(chǎng),線(xiàn)路在電磁場(chǎng)中感應出電壓和電流。此外,大型電力開(kāi)關(guān)切換時(shí)也可能在供電線(xiàn)路上感應出大的浪涌電壓和電流。
使用浪涌保護器件:
陶瓷氣體放電管(GDT):一種由電壓導通的開(kāi)關(guān)型器件,并聯(lián)在被保護設備的線(xiàn)與線(xiàn)或線(xiàn)與地端之間,用于防雷保護。
瞬態(tài)抑制二極管(TVS):一種限壓型的過(guò)壓保護器件,能以極快的速度(pS級)把過(guò)高的電壓限制在一個(gè)安全范圍之內。
壓敏電阻(MOV):以氧化鋅為材料燒結而成的半導體限壓型浪涌器件,具有優(yōu)異的非線(xiàn)性特性和超強的浪涌吸收能力。
其他器件:如自恢復保險絲(PTC)、靜電保護陣列(ESD/TVS Arrays)、玻璃放電管(GGD)等,也可以用于浪涌保護。
設計合理的電路布局:
在布局上,應注意避免雷擊能量對敏感元件的沖擊。例如,半導體元件的GND trace應避開(kāi)Y-Cap雷擊能量泄放路徑,以避免元件損壞。
對于共模雷擊,應考慮跨初、次級的安全距離,避免雷擊跳火或組件損壞。對于差模雷擊,主要對策是使用MOV或Spark Gap等組件吸收并抑制能量流入power supply內部。
地線(xiàn)處理:
在一次側部分,Ground的layout順序應為大電容的Ground→Current sensor→Y-Cap→一次側變壓器輔助繞組Vcc電容的Ground→PWM IC外圍組件的ground→PWM IC的ground。
在二次側部分,應注意TL431的地接至第二級輸出電容的地,二次側Y-cap的出腳接至二次側變壓器的ground。
為了確保開(kāi)關(guān)電源能夠承受雷擊浪涌的沖擊,應進(jìn)行相關(guān)的測試。測試項目主要針對電源火線(xiàn)(L)、地線(xiàn)(N)、安全地(E)進(jìn)行不同組合測試,如L→E、N→E、L&N→E、L→N等。測試儀器應滿(mǎn)足IEC61000-4-5和GB/T17626.5等標準。
在選擇浪涌保護器件時(shí),應考慮其鉗位電壓、通流量、響應時(shí)間等參數,以確保其能夠有效地吸收浪涌能量。
在進(jìn)行電路布局時(shí),應注意保持敏感元件與雷擊能量泄放路徑的安全距離。
在進(jìn)行雷擊浪涌測試時(shí),應確保測試電壓不超過(guò)規定值,以避免對設備造成損壞。
綜上所述,通過(guò)了解雷擊浪涌的起因、采取防護措施、進(jìn)行雷擊浪涌測試以及注意相關(guān)事項,可以有效地應對開(kāi)關(guān)電源的雷擊浪涌問(wèn)題。