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電源適配器雷擊浪涌的設計思考
發(fā)(fā)布時(shí)(shí)間:2022-04-21 15:30:20 瀏覽次數:1638 作者:admin 返回列表

浪涌是戶(hù)(hù)外電源的最大天敵,也是最不可控的一環(huán)(huán),縱使我們對電源進(jìn)(jìn)行了多方位的測試,以及較高等級的浪涌測試,但仍然敵不過(guò)(guò)實(shí)(shí)際環(huán)(huán)境中的自然雷擊浪涌。

電源雷擊浪涌失效情況主要表現為:戶(hù)(hù)外電源適配器(電源供應器裝置)的輸入保險絲、共模電感、浪涌保護器件和開(kāi)(kāi)關(guān)(guān)管全部失效。保險絲熔斷、共模電感開(kāi)(kāi)路、電解電容漏液起包,開(kāi)(kāi)關(guān)(guān)MOS管擊穿。

這類(lèi)(lèi)失效分析沒(méi)(méi)有特別的思路,只能在設計時(shí)(shí)充分考慮到應用環(huán)(huán)境。選擇較高等級規格的器件,并在電源適配器的市電輸入端使用一級防護模塊。市電先經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)一級雷擊防護模塊后再接入電源適配器。

在多級防護的條件下,雷擊浪涌保護模塊和電源中的壓敏電阻匹配協(xié)(xié)調也是重要的考慮因素。這些壓敏電阻必須合理匹配,以便在驅動(dòng)(dòng)電源中使用較小的壓敏電阻,浪涌保護模塊中使用較大的壓敏電阻。如果電源中的壓敏電阻電壓額定值較低,它將首當其沖攔截瞬態(tài)(tài)過(guò)(guò)電壓,因為它可能會(huì )(huì )首先工作,這可能導致災難性故障失效。

設計工程師必須考慮足夠的線(xiàn)(xiàn)路阻抗,以引導大部分浪涌電流通過(guò)(guò)一級防護的防雷器件,并將通過(guò)(guò)二級防護里壓敏電阻的浪涌電流限制在浪涌額定值范圍內。

1)  一級防護里防雷器件和二級防護里的壓敏電阻要匹配,以便讓大部分浪涌電流在一級防護里得到泄放。

2)  最大連續工作電壓的選擇,要滿(mǎn)(mǎn)足:一級防護的觸發(fā)(fā)電壓小于二級防護的觸發(fā)(fā)電壓,讓一級防護里的防雷器件先工作。

3)  增大一級防護電路里串聯(lián)(lián)電感的電感量,以便讓一級防護里防雷器件吸收更多的浪涌能量。

 

我們經(jīng)(jīng)常遇到一個(gè)(gè)問(wèn)(wèn)題:為了避免雷擊浪涌,選擇了較高電壓的防雷器件,這樣通過(guò)(guò)二級防護的殘于電壓過(guò)(guò)高,反而更容易導致后端器件的損壞。雖然雷擊浪涌保護模塊吸收了大部分浪涌能量,但仍然有剩余能量進(jìn)(jìn)入電源適配器(電源裝置),造成內部元器件損壞。為了盡量減少損壞,電源適配器應與前段的一級防護模塊相匹配,以減少進(jìn)(jìn)入電源適配器的能量。

所以良好的器件匹配能夠實(shí)(shí)現更好的保護功能,同時(shí)(shí)降低器件損壞的可能性,器件的合理化選擇是工程師在電源設計初期就要認證考慮的部分。


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