由于電源模塊應(yīng)用的場(chǎng)合也越來越廣,應(yīng)用場(chǎng)合錯(cuò)綜復(fù)雜,,電源模塊的輸入端時(shí)常會(huì)伴隨浪涌沖擊,若超過本身模塊能抗的浪涌電壓,,模塊會(huì)損壞失效,導(dǎo)致系統(tǒng)的異常,,為保證系統(tǒng)的可靠性,,電源的前端防浪涌電路如何設(shè)計(jì)?
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一、浪涌電壓來源
1,、雷擊引起的浪涌,,當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí),通訊電路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng),,形成浪涌電壓或電流;
2,、系統(tǒng)應(yīng)用中負(fù)載的切換及短路故障也會(huì)引起浪涌;
3、其他設(shè)備頻繁開關(guān)機(jī)引起的高頻浪涌電壓,。
據(jù)某些權(quán)威機(jī)構(gòu)報(bào)道,,一年之中發(fā)生的浪涌電壓超過應(yīng)用電壓一倍以上的次數(shù)就高達(dá)800余次,電壓超1000V以上的就有300余次,,這是一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)據(jù),,平均每天就有兩次,所以浪涌防護(hù)電路是必不可少的,。
二,、電源為何需要浪涌防護(hù)電路
電源模塊是系統(tǒng)與外部接觸、接口的,,外部傳來的浪涌都經(jīng)過電源模塊,,所以需要浪涌防護(hù)電路。
由于電源模塊體積小,,集成度高,,內(nèi)部的控制芯片和晶體管等器件最大耐壓和最大電流都比較極限,一個(gè)浪涌電壓過來可能就使模塊損壞失效,,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓,,即使沒有立馬損壞,,器件受到應(yīng)力沖擊,也會(huì)影響壽命和可靠性,,所以為了保證電源模塊持續(xù)可靠的應(yīng)用,,一般都需要加上浪涌防護(hù)電路。電源模塊受限于體積小,,很多模塊內(nèi)部不能加上防浪涌電路,所以需要在模塊的外部加上防浪涌電路,。
三,、浪涌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
電源模塊的浪涌測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是參照IEC61000-4-5。該標(biāo)準(zhǔn)適用于電氣和電子設(shè)備在規(guī)定的工作狀態(tài)下工作時(shí),,對(duì)由開關(guān)或雷電作用所產(chǎn)生的有一定危害電平的浪涌電壓的反應(yīng),。該標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)絕緣物耐高壓的能力進(jìn)行試驗(yàn),也不考慮直擊雷,。
該標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)等級(jí)分類如下:
表 1 試驗(yàn)等級(jí)
四,、浪涌防護(hù)電路
由于電源模塊體積小,在EMC要求比較高的場(chǎng)合,,需要增加額外的浪涌防護(hù)電路,,以提升系統(tǒng)EMC性能,提高產(chǎn)品的可靠性,。如圖2所示,,為提高輸入級(jí)的浪涌防護(hù)能力,在外圍增加了壓敏電阻和TVS管,。但圖中的電路(a),、(b)原目的是想實(shí)現(xiàn)兩級(jí)防護(hù),但可能適得其反,。如果(a)中MOV2的壓敏電壓和通流能力比MOV1低,,在強(qiáng)干擾場(chǎng)合,MOV2可能無法承受浪涌沖擊而提前損壞,,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓,。同樣的,電路(b),,由于TVS響應(yīng)速度比MOV快,,往往是MOV未起作用,而TVS過早損壞,。所以正確的接法一般是如圖(c),、(d)所示,在兩個(gè)MOV或是MOV和TVS之間接一個(gè)電感,。
圖2 兩級(jí)浪涌防護(hù)
如圖3所示,,可以在MOV和TVS之間加一個(gè)電阻,可以防止TVS先導(dǎo)通到損壞,而MOV還沒來得及動(dòng)作;在選取R的時(shí)候要考慮R的功耗,,以免R先損壞;同時(shí)可以并聯(lián)電容,,吸收能量,提高抗浪涌能力;MOV和TVS的選型很關(guān)鍵,,選擇適當(dāng)?shù)淖畲笤试S電壓和最大通流量很重要,,這個(gè)就要參照電源模塊的輸入電壓以及浪涌試驗(yàn)等級(jí),如果電壓選擇小了后端供電不正常,,選擇大了起不到保護(hù)作用,,通流量選小了器件容易損壞。
圖3 浪涌防護(hù)
選擇了一個(gè)可靠的防浪涌電路,,再配上致遠(yuǎn)三代新品,,小體積、高效率,、自帶短路保護(hù)的貼片產(chǎn)品,,為你的系統(tǒng)保駕護(hù)航。
圖4 小體積高效率貼片產(chǎn)品