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电源模块防浪涌电路参考设计方案

电源模块防浪涌电路参考设计方案

电源模块防浪涌电路参考设计方案

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?由于电源模块应用的场合也越来越广,应用场合错综复杂,电源模块的输入端时常会伴随浪涌冲击,若超过本身模块能抗的浪涌电压,模块会损坏失效,导致系统的异常,为保证系统的可靠性,电源的前端防浪涌电路如何设计?

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?一、浪涌电压来源

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?1、雷击引起的浪涌,当发生雷击时,通讯电路会产生感应,形成浪涌电压或电流;

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?2、系统应用中负载的切换及短路故障也会引起浪涌;

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?3、其他设备频繁开关机引起的高频浪涌电压。

完整版信号口浪涌防护电路设计

信号口浪涌防护电路设计 通讯设备的外连线和接口线都有可能遭受雷击(直接雷击或感应雷击),比如交流供电线、用户线、ISDN接口线、中继线、天馈线等,所以这些外连线和接口线均应采取雷击保护措施。 设计信号口防雷电路应注意以下几点: 1、防雷电路的输出残压值必须比被防护电路自身能够耐受的过电压峰值低,并有一定裕量。 2、防雷电路应有足够的冲击通流能力和响应速度。 3、信号防雷电路应满足相应接口信号传输速率及带宽的需求,且接口与被保护设备兼容。 4、信号防雷电路要考虑阻抗匹配的问题。 5、信号防雷电路的插损应满足通信系统的要求。 6、对于信号回路的峰值电压防护电路不应动作,通常在信号回路中,防护电路的动作电压是信号回路的峰值电压的1.3~1.6倍。 1.1网口防雷电路 网口的防雷可以采用两种思路:一种思路是要给雷电电流以泄放通路,把高压在变压器之前泄放掉,尽可能减少对变压器影响,同时注意减少共模过电压转为差模过电压的可能性。另一种思路是利用变压器的绝缘耐压,通过良好的器件选型与PCB设计将高压隔离在变压器的初级,从而实现对接口的隔离保护。下面的室外走线网口防雷电路和室内走线网口防雷电路就分别采用的是这两种思路。 1.1.1室外走线网口防雷电路 设计。1当有可能室外走线时,端口的防护等级要求较高,防护电路可以按图 R1TX组合式G1PE,低节电容TVS R2 R3组合式RXG2PE,低节电容TVS R4a 变/22.23R097CXTXUNUSESLVU2.8-UNUSE10/10TXTXENTERNERX PH RXUNUSETXUNUSERX RJ47777RXVCVCCGND b 1 室外走线网口防护电路图从图中可以看出该电路的结构与室给出的是室外走线网口防护电路的基本原理图,图1aTVS口防雷电路类似。共模防护通过气体放电管实现,差模防护通过气体放电管和外走线E1它可以同时是三极气体放电管,,型号是3R097CXAG1管组成的二级防护电路实现。图中和G2使电阻,/2W起到两信号线间的差模保护和两线对地的共模保护效果。中间的退耦选用2.2Ω防雷性能电阻值在保证信号传输的前提下尽可能往大选取,前后级防护电路能够相互配合,因为网口传输速率高,在网口防雷TVS后级防护用的管,Ω。会更好,但电阻值不能小于2.21b图。SLVU2.8-4这里推荐的器件型号为管需要具有更低的结电容,TVS电路中应用的组合式 就是采用上述器件网口部分的详细原理图。 三极气体放电管的中间一极接保护地PGND,要保证设备的工作地GND和保护地PGND通过PCB走线在母板或通过电缆在结构体上汇合(不能通过0Ω电阻或电容),这样才能减小GND和PGND的电位差,使防雷电路发挥保护作用。 电路设计需要注意RJ45接头到三极气体放电管的PCB走线加粗到40mil,走线布在TOP层或BOTTOM层。若单层不能布这么粗的线,可采取两层或三层走线的方式来满足走线的宽度。退耦

避雷器与浪涌保护器

避雷器和电涌保护器运用说明

目录 一、定义 二、防雷器与浪涌保护器的比较 三、线路避雷器运用及其说明 四、浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 五、参考依据与文献

一、定义 1.避雷器 避雷器是变电站保护设备免遭雷电冲击波袭击的设备。当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时,避雷器首先放电,并将雷电流经过良导体安全的引入大地,利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下,使电气设备受到保护。 2.浪涌保护器 也叫防雷器,是一种为各种电力设备、仪器仪表、通讯线路等提供安全防护的装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

?从以下资料可以看出,浪涌保护器也是防雷器的一种,但是有很大的区别。 二、避雷器与浪涌保护器的比较 避雷器指建筑物避雷器,与避雷针、接地排等一起形成一个法拉第笼,防止建筑物被损坏,避雷器的基本原理是把雷击电磁脉冲(LEMP)导入地进行消解。但是为什么在安装避雷器后仍有大量的建筑物及其里面的设备被雷击损坏呢? 首先,避雷器的导线采用铜铁合金,因此其导线性能是有限的,反应速度仅为200微妙(uS)。而LEMP的半峰速度(能量达到最大值)为20微妙(uS),也就是说LEMP的速度快于避雷器,这样避雷器把第一次直击雷导入地后,对于二次雷、三次雷往往反应不过来,直接泄漏打在设备上。也就是说,避雷器对二次雷、三次雷几乎不起作用。 其次,LEMP导入地后,会从地返回形成感应雷。感应雷会从所有含有金属的导线上泄漏到设备(网线、电源线、信号线、传输线等)。由于避雷器是单向作用的,因此它对感应雷不起作用,感应雷可以直接打坏设备。更何况,导线部分往往不会安装避雷器。 再次,浪涌只有20%来自雷击等外部环境,80%来自系统内部运行,避雷器对这80%是不起任何作用的。

通信直流电源输入防浪涌电路

通信直流电源输入防浪涌电路 一、过压浪涌测试方法 对于一些特定环境和用途的电子设备, 其供电电源中经常会有电压浪涌(本文所指浪涌均为过压浪涌),通讯设备过压涌浪主要有以下几种形式,具体参数如下: 为防止这些过压涌浪对后端用电设备的影响,在电源设计过程中必须对电源进行涌浪测试。 相关浪涌测试要求为:用电设备应经受五次过压浪涌,两次过压浪涌之间的时间间隔为1 min。 过压浪涌检测方法:首先用电设备在正常稳态电压下供电, 然后使用电设备输入电压增加到浪涌电压,最后输入电压恢复到正常稳态电压。过压浪涌后,电源及后端设备不应发生任何故障。 二、实际案例 某通信公司采用ACBEL出品的SV48-28-450B电源模块制作的-48V直流转换电源在做2KV浪涌测试时,输入前端电路起火,直接损坏后端的MOSFET。 经过分析,该直流转换电源由于前端防涌浪电路在2KV高电压冲击下,产生大电流冲击,导致电路板起火并损毁后端MOSFET,最直接的原因应是电源前端设计的防涌浪电路失效。 三、电路设计 为了保护用此电源的通讯设备,防止受浪涌电压冲击而损坏,所以对防涌浪电路进行了设计。具体电路图如下:

本电路采用两级防雷电路来进行防雷及浪涌处理,是一种较高等级的直流防雷及浪涌处理电路。现在通信客户输入端需要满足IEC61000规定的输入对大地要满足2KV,4KV浪涌电压,雷击电流5KA,10KA的要求。 此电路的工作原理如下:当感应雷击或浪涌电压产生时,由于L1会阻挡电压的突变,让前级电路先动作,前级四个MOV(MOV1--4)管,两个放电管(FDG1,2)来泄放大电流,随后,小部分的能量通过后级的L1电感,两个MOV管(MOV5,6)来泄放较小的电流,同时进一步钳位输入端的浪涌电压,以防止损坏后面的器件和电源模块。器件的结电容会影响他们的动作时间,三种器件中,TVS的响应动作时间最快,FDG的次之,MOV的最慢。由于MOV的损坏多数是呈短路状态,为了防止短路时起火,所以要串联保险管,保险管要选择防爆慢熔型,且要满足8/20微秒电流波形的冲击。差模电感L1还可以和后级电容组成EMC差模滤波,对1MHZ以下的干扰有较好的抑制作用,注意此电感一定要是空心线圈,这样通过大电流时不会饱和,太大时其体积也大,L2,L3是两个共模电感,Q1是防反接MOSFET,Q2和R9是防开机时的瞬态冲击电流。此电路在模块前端不仅具有防浪涌功能,而且兼具干扰抑制和防反接功能。 四、更改设计电路后测试效果 通过现场分析,采用我们提供的此电路后,多次实际测试,成功抑制2KV浪涌,保护了后端的器件。

开关电源防雷电路设计1

防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备,我们就这两方面分别讨论: 1)电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,电网绵延千里,不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时,雷击浪涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可能仍然有上千伏,这个高压很短,只有几十到几百个微秒,或者不足以烧毁电脑,但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样,随着这些损害的加深,电脑也逐渐变的越来越不稳定,或有可能造成您重要数据的丢失。 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)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次,其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况,本文根据实际使用设计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浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计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浪涌电路,并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路,其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延长使用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离,不会引起失火。 为了实现上述目的所采取的设计方案是:将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分,电路简单,采用复合式对称电路,共模、差摸全保护,可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联,主要来钳位L、N线间电压,压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地,RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流,RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量,RV0、RV2短路失效后,FD1可将其与电源电路分离,不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻,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选择相对比较重要(选压敏电压高一点的,通流量大一些的更安全、耐用,故障率低);根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式,本电路中采用561k-10D的压敏电阻与陶瓷气体放电

防浪涌电路汇总

防浪涌电路汇总

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防浪涌电路调研总结 常用的防浪涌电路有三种方案: 一、利用传统的防雷元器件组合成防浪涌电路,例如TVS管(瞬态抑制二极管),气体放电管,PTC(热敏电阻)等。这些防雷元器件的价格都很低。 二、光耦合电路。(光隔离器件,价格较低,TPL521-4价格为2元左右。) 三、磁耦合电路。磁隔离是ADI公司iCoupler专利技术,是基于芯片级变压器的隔离技术。利用该公司生产的相关芯片可以大大简化电路,减少PCB的面积。(adm2483的价格在10元左右,adm3251e的价格在10元~20元之间。) 浪涌的来源:浪涌通常由自然界的雷电、电源系统(特别是带很重的感性负载)开关切换时引起的,浪涌的产生将带来能量巨大的瞬变过压或过流,例如感应雷在RS-485传输线上引起的瞬变干扰,其能量可在瞬间烧毁连结传输线上的全部器件。 通常所说的防浪涌,有两个耐压指标,一个是共模,一个是差模。自然界雷电或大电流切换时产生的浪涌一般认为是共模的,而差模形式的浪涌往往是由于数据电缆附近有高压线经过,数据电缆与高压线之间因绝缘不良而产生的,虽然后者比前者产生的电压和电流要小得多,但它不像前者那样只维持很短的几毫秒,而会在数据通信网络中较长时间内稳定地存在。光耦或磁耦器件标称的耐压是共模,也就是前端到后端之间的耐压。如果超过这个耐压,前端后端都一起烧坏;器件不会标称差模的耐压,这个由电路的设计来决定,如果超过这个耐压,前端烧坏,后端不会烧坏。 防浪涌电路通常分为隔离法和规避法: 一、隔离法 光耦合(需要隔离电源) 光耦合器(optical coupler,OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。 只要浪涌产生的电压幅值不超过光耦器件标称的值(通常为2500V),光耦就不会损坏,即使浪涌电压长时间地存在也不会对被隔离的设备产生损害。值得注意的是,光耦一般只能抑制共模形式的浪涌,不能抑制差模形式的浪涌。光耦

浪涌保护电路

利用VDR,TVS等抗浪涌保护器件搭建的浪涌保护电路,加在电源模块的前端,有效消除浪涌电压,已试验过。 1.压敏电阻: 它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当作用在其两端的电压达到一定数值后,电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好(I=CUα中的非线性系数α),通流容量大(~2KA/cm2),常态泄漏电流小(10-7~10-6A),残压低(取决于压敏电阻的工作电压和通流容量),对瞬时过电压响应时间快(~10-8s),无续流。 压敏电阻的技术参数主要有:压敏电压(即开关电压)UN,参考电压Ulma;残压Ures;残压比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏电流;响应时间。 压敏电阻的使用条件有:压敏电压:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0为工频电源额定电压) 最小参考电压:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流条件下使用) Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流条件下使用,Uac为交流工作电压) 压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定,应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K为残压比,Ub为被保护设备的而损电压。 2.抑制二极管: 抑制二极管具有箝位限压功能,它是工作在反向击穿区,由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点,特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α为非线性系数,对于齐纳二极管α=7~9,在雪崩二极管α=5~7. 抑制二极管的技术参数 击穿电压,它是指在指定反向击穿电流(常为lma)下的击穿电压,这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V~4.7V范围内,而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V~200V范围内。 ⑵最大箝位电压:它是指管子在通过规定波形的大电流时,其两端出现的最

PFC电路防浪涌二极管的选用

PFC电路防浪涌二极管的选用 摘要:本文主要介绍了采用BOOST拓扑结构的PFC电路在浪涌二极管上的选用,对有浪涌二极管和无浪涌二极管的PFC电路进行了相应的试验验证。 关键词:BOOST PFC电路,浪涌二极管。 在目前常用的PFC电路中大多是采用BOOST拓扑结构,BOOST拓扑结构的PFC 电路能够起到很好的功率因素矫正和输出预稳压的作用,有利于较少交流输入电网的电流谐波分量,同时输出的预稳压对后的设计起到一个优化的作用。 在我们常用的BOOST PFC电路中常会用到一个浪涌二极管,如图1中的VD15,该二极管跨接在升压电感和升压二极管两端。浪涌的二极管的作用在理论上主要为在交流输入端存在有电压尖峰浪涌时,二极管能够在输入尖峰浪涌到达时导通,利用PFC输出的滤波电容对尖峰浪涌进行吸收,避免尖峰浪涌通过升压电感冲击到开关管,起到保护开关管的作用。但在实际应用中浪涌二极管的作用存在有一定的质疑,下面主要对有浪涌二极管和没有浪涌二极管的BOOST PFC电路进行比较试验。 如图1中的BOOST PFC电路,输入电压范围为154Vac~310Vac,输出为410Vdc,输出功率2KW,PFC输出过压保护点为440Vdc,控制电路采用UC3854B的平均电路控制模式。在电路中的VD15为浪涌二极管,在有浪涌二极管的PFC电路和无浪涌二极管的PFC电路进行比较试验,试验的内容主要考核在高压输入和浪涌输入时的PFC开关管保护能力。

图1 带有防浪涌二极管的PFC电路 在图1中PFC电路的正常工作输入电压范围达到300Vac以上,VD15使用的是RS806,针对在高压输入时RS806导通问题进行相应的试验,PFC输出电压为410Vdc,带额定负载,但输入电压调高到295Vac以上时浪涌二极管开始导通,同时PFC电路的功率因素开始降低,试验结果如下: 图1 CH1:升压电感电流 CH2:VD15电流图2 CH1:升压电感电流 CH2:VD15电流

浪涌电流抑制电路

浪涌电流限制电路图 开关电源在加电时,会产生较高的浪涌电流,因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置,才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起,在开关管开始导通的瞬间,电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施,浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示,滤波电容C可选用低频或高频电容器,若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流,经过一段时间,C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时,Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时,由于可控硅截止,通过Rsc对电容C进行充电,经一段时间后,触发可控硅导通,从而短接了限流电阻Rsc。 开关电源中浪涌电流抑制模块的应用 [导读]分析了电容输入式滤波整流器上电时对电源的浪涌电流冲击及危害,介绍了常规解决办法及存在的问题,提出一种实用解决方案。 1 上电浪涌电流 目前,考虑到体积,成本等因素,大多数AC/DC变换器输入整流滤波采用电容输入式滤波方式,电路原理如图1所示。由于电容器上电压不能跃变,在整流器上电之初,滤波电容电压几乎为零,等效为整流输出端短路。如在最不利的情况(上电时的电压瞬时值为电源电压峰值)上电,则会产生远高于整流器正常工作电流的输入浪涌电流,如图2所示。当滤波电容为470μF并且电源内阻较小时,第一个电流峰值将超过100A,为正常工作电流峰值的10倍。

浪涌电流会造成电源电压波形塌陷,使得供电质量变差,甚至会影响其他用电设备的工作以及使保护电路动作;由于浪涌电流冲击整流器的输入熔断器,使其在若干次上电过程的浪涌电流冲击下而非过载熔断。为避免这类现象发生,而不得不选用更高额定电流的熔断器,但将出现过载时熔断器不能熔断,起不到保护整流器及用电电路的作用;过高的上电浪涌电流对整流器和滤波电容器造成不可恢复的损坏。因此,必须对带有电容滤波的整流器输入浪涌电流加以限制。 2 上电浪涌电流的限制 限制上电浪涌电流最有效的方法是,在整流器与滤波电容器之间,或在整流器的输入侧加一负温度系数热敏电阻(NTC),如图3所示。利用负温度系数热敏电阻在常温状态下具有较高阻值来限制上电浪涌电流,上电后由于NTC流过电流发热使其电阻值降低以减小NTC 上的损耗。这种方法虽然简单,但存在的问题是限制上电浪涌电流性能受环境温度和NTC 的初始温度影响,在环境温度较高或在上电时间间隔很短时,NTC起不到限制上电浪涌电流的作用,因此,这种限制上电浪涌电流方式仅用于价格低廉的微机电源或其他低成本电源。而在彩色电视机和显示器上,限制上电浪涌电流则采用串一限流电阻,电路如图4所示。最常见的应用是彩色电视机,这种方法的优点是简单,可靠性高,允许在宽环境温度范围内工作,其缺点是限流电阻上有损耗,降低了电源效率。事实上整流器上电处于稳态工作后,这一限流电阻的限流作用已完成,仅起到消耗功率、发热的负作用,因此,在功率较大的开关电源中,采用上电后经一定延时后用一机械触点或电子触点将限流电阻短路,如图5所示。这种限制上电浪涌电流方式性能好,但电路复杂,占用体积较大。为使应用这种抑制上电浪涌电流方式,象仅仅串限流电阻一样方便,本文推出开关电源上电浪涌电流抑制模块。

浪涌保护器工作原理

以下是电源系统SPD选择的要点: 欧阳学文 1、根据被保护线路制式,例如:单相220V、三相 220/380V TNC/TNS/TT等,选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平,选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV,具体可参照GB 503435.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式,有无因直击雷击中而传到雷电流的风险,选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB 500576.3.4里的分流计算,计算线路所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的SPD,需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号,不同厂家型号不一,没什么参考价值。建议选择知名品牌,现在防雷市场鱼龙混杂,不要贪图便宜而使用劣质产品。 浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴 设计原理

在最常见的浪涌保护器中,都有一个称为金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用来转移多余的电压。如下图所示,MOV将火线和地线连接在一起。MOV由三部分组成:中间是一根金属氧化物材料,由两个半导体连接着电源和地线。 这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时,半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之,当电压超过该特定值时,电子运动会发生变化,半导体电阻会大幅降低。如果电压正常,MOV会闲在一旁。而当电压过高时,MOV可以传导大量电流,消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线,火线电压会恢复正常,从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式,MOV仅转移电涌电流,同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说,MOV的作用就类似一个压敏阀门,只有在压力过高时才会打开。 另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与MOV相同——它们将多余的电流从火线转移到地线,通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现

浪涌保护器工作原理

以下是电源系统SPD选择的要点: 1、根据被保护线路制式,例如:单相220V、三相220/380VTNC/TNS/TT等,选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平,选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV,具体可参照GB50343-5.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式,有无因直击雷击中而传到雷电流的风险,选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB50057-6.3.4里的分流计算,计算线路所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的SPD,需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号,不同厂家型号不一,没什么参考价值。建议选择知名品牌,现在防雷市场鱼龙混杂,不 ? 的元件,MOV 作响应快的优点,特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α为非线性系数,对于齐纳二极管α=7~9,在雪崩二极管α=5~7. ?抑制二极管的技术参数主要有: (1)额定击穿电压,它是指在指定反向击穿电流(常为lma)下的击穿电压,这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V~4.7V范围内,而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V~200V范围内。(2)最大箝位电压:它是指管子在通过规定波形的大电流时,其两端出现的最高电压。 (3)脉冲功率:它是指在规定的电流波形(如10/1000μs)下,管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。

(4)反向变位电压:它是指管子在反向泄漏区,其两端所能施加的最大电压,在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值,也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。 (5)最大泄漏电流:它是指在反向变位电压作用下,管子中流过的最大反向电流。 (6)响应时间:10-11us 作为辅助元件,有些浪涌保护器还配有内置保险丝。保险丝是一种电阻器,当电流低于某个标准时,它的导电性能非常好。反之,当电流超过了可接受的标准,电阻产生的热量会烧断保险丝,从而切断电路。如果MOV不能抑制电涌,过高的电流将烧断保险丝,保护连接的设备。该保险丝只能使用一次,一旦烧断就需要更换。 ?SPD前端熔断器应根据避雷器厂家的参数安装。 如厂家没有规定,一般选用原则: 当:B>A 当:B=A 当:B

全厂防雷击浪涌方案(仪表部分)

大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目

一、情况介绍 大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目是采用SHELL粉煤气化技术将多伦的褐煤气化,采用LURGI技术制甲醇,然后转化为丙烯(简称三合一), 经聚合后制成聚丙烯(DOW技术)的项目。 装置分为: 预干燥装置: 将原煤干燥并处理成煤气化和动力站需要的粉煤,由粉煤输送系统将粉煤分配至煤气化 和动力站,二套控制系统均采用随机械设备带来的PLC系统,进行顺序控制,因这二处的PLC控 制与其他控制方式不同,为方便操作,分别设置独立的预干燥装置控制室和粉煤输送系统控制 室对原煤干燥和粉煤输送进行控制,其监控数据通过光纤输送至上位机管理系统,为生产调度 提供第一手一线生产资料。 预干燥装置分为三套生产系列(每套生产系列五套煤干燥系统,四开一备), 分别对应 三台煤气炉。 粉煤输送装置分为三套输送系统(每套输送系统二条粉煤输送线,一开一备), 分别对 应三台煤气炉。 煤气化装置<三套>: 三套SHELL大型煤气化装置并联运行,为全厂源源不断提供大量合格煤气。 煤气化装置独立设置一套DCS和ESD, 对三套煤气化炉采用分区控制, 各套煤气化炉均 可单独投运或停车, 负荷运行灵活。 空分装置(杭氧总承包): 空分装置配置三套大型空分,包括三台空气压缩机,按惯例,均由空分厂总承包。 空分装置的控制系统主要是冷箱内的自动控制,由杭氧负责设计施工。 空分装置采用三套DCS, 分别对三套空分装置实施控制, 各套空分均可单独投运或停车, 负荷运行灵活, 空分DCS与煤气化装置的DCS光纤通讯。

三台空气压缩机的控制由ITCC(机组综合控制系统)完成,由ITCC集成商负责安装指导,软件组态,调试投运等工作。 甲醇装置 甲醇装置流程较长, 包括一氧化碳变换<三套>,酸性气体脱除,合成气压缩,甲醇合成,甲醇精馏,中间罐区,硫回收,冷冻等工序。 由煤气化装置生产的煤气进一氧化碳变换工序(也是三套并联运行),将CO在触媒的作用下加H2O转换为CO2和H2,进入酸性气体脱除工序,脱除掉大部分的CO2和全部的硫化物(H2S, 脱除的气体叫酸气),净化后的气体经合成气压缩后送至甲醇合成,在触媒的作用下生成粗甲醇,再经过甲醇精馏工序制成精甲醇(成品甲醇)。 中间罐区主要用于贮存粗甲醇和精甲醇,在生产过程中起缓冲调节作用。 酸性气体脱除工序脱掉的酸气在硫回收装置里燃烧成SO2(产生蒸汽热能回收),再转化成单体硫(化工产品)。 冷冻工序负责装置的冷却吸收。 脱除的CO2返回煤气化装置。 合成气压缩机组和冷冻工序的大型蒸汽透平压缩机组的控制各自采用ITCC进行监控。 MTP装置: MTP装置是LURGI公司的新技术,包括反应, 再生,气体分离, 烯烃压缩及干燥, 净化, 乙烯制取,冷冻站等工序。 甲醇装置生产的甲醇在反应工序中经DME反应器转化成二甲醚,再经MTP反应器转变成烯烃,进气体分离脱除水份,由烯烃压缩机加压后在净化工序里分离成丙烯、汽油、LPG等分别进入各自贮罐,出净化的气体在乙烯制取工序分离出乙烯后返回前述之反应器,乙烯进入贮罐备用。

浪涌保护器

浪涌保护器(SPD)的基本原理及应用 河北建设集团张海军 摘要:本文主要介绍SPD的基本原理、分类与应用。 关键词:SPD;基本原理:分类;应用 1 引言 电涌保护器(Surge Protective Device,SPD)又称浪涌保护器,是用于带电系统中限制瞬态过电压和导引泄放电涌电流的非线性防护器件,用以保护耐压水平低的电器或电子系统免遭雷击及雷击电磁脉冲或操作过电压的损害。近年来,电子信息系统(如电视、电话、通信、计算机网络等)发展迅猛,电子信息设备大量涌现和普及。这类系统和设备往往比较昂贵和重要,其工作电压、耐压水平很低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,为此需采用SPD做过电压保护。 由于各国遵循的标准不一样,产品的规格没有统一,参数的标识也各自有侧重,远不如其他电气产品规范,这就给设计选型带来很大不便。在工程设计中,常见品牌按产地划分主要可分为国产产品、欧洲产品和美洲产品。国产产品参数设置较乱,规格多样,残压较高。规范产品的型号设置有的仿欧洲产品,有的遵循国标定参数,大部分产品都标注In与Imax。由于国产产品对应用场所要求较低,建筑物等级不高,设备耐压值大,所以一些参数要求可适当放松。 欧洲产品一般标注最大放电电流,产品型号也是根据这个参数设定的。例如欧洲某着名品牌XXX65、XXX40,其中数值65、40就

是Imax。但我国标准明确规定要用标称放电电流In来进行选型,这是目前在工程设计中遇到的一个尴尬情况。经查该产品资料,XX65的In值不超过20 kA,XX40的In值不超过15 kA。如果依照GB50343建议值,这两种产品只能用于设备末端三级保护,但在实际设计中,却装在了一、二级上,这明显与国家标准的选型参数不符,且残压较高,普通型号一般超过1 200 V,一旦接线环境不好,很容易突破设备耐压值。一般欧系产品Uc值较小,且投机取巧标注线电压,因此在选型时,较容易出现误导。 2 SPD概述 2.1 SPD的工作原理 电涌保护器适用于220/380V低压电源保护,是一种非线性元件,根据IEC标准规定,电涌保护器是主要抑制传导过来的线路过电压和过电流的装置。电涌保护器起到保护作用,基本要求是必须承受预期通过的雷电电流,并且通过电涌最大钳压,有效熄灭在雷电流通过后产生的工频续流,把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。 电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但至少包含一个非线性电压限制元件。常用电涌保护器有MOV(Metal Oxide Varistor)同气体放电管等。电涌包含强大的能量因此不能被阻止。基于这种原因,保护敏感电气设备免受电涌损坏的策略是把电涌从设备分流后流入大地。

浪涌防护器中的常用器件

浪涌防护器中的常用器件 目前在浪涌防护器中常用的器件主要包括: 1.金属氧化物压敏电阻(MOV) 金属氧化物压敏电阻是非线性的电子元件,允许大电流通过维持接线端(指定端)很低的残余电压。当金属氧化物压敏电阻遇到瞬时超过它的启动电压时,他立即由电阻抗变为低阻抗,让瞬间巨大的浪涌泻放到大地,是危险的高电压远离敏感的电子设备。典型的有氧化锌(ZnO)浪涌吸收器,它是一种以ZnO材料为主,添加多种过渡性金属氧化物经高温烧成处理而成的多晶半导体陶瓷元件。由于电微观结构的隧道效应,使它具有与齐纳二极管相似的非线性电压一电流特性曲线。另外,该元件的承受脉冲能量几乎是齐纳二极管的几十或几百倍。至今,这种元件已广泛地应用于电源设备或其他低频电路防雷击和吸引开关电涌。 2.滤波电容器 滤波电容器能够消除脉冲危害,并可以过滤高频噪音。当幅度为几十伏到几百伏的高脉冲进入电涌时,若没经过处理,这些脉冲会导致电子系统混乱和元件劣变。瞬间浪涌可以经金属氧化物压敏电阻与硅雪崩二极管的反应快并具钳位电压低的特性。为您提供最低的平稳钳位电压。同时由滤波电容器消除高频噪音。 3.混合型器件 混合型器件兼容了金属氧化物压敏电阻的大过流容量特性,提高浪涌电流导通能力,又具有硅雪二极管的反应快并具钳位电压低的特性。为您提供最低的平稳钳位电压。同时由滤波器消除高频噪音。 4.NTC热敏电阻器 抑制浪涌电流用负温度系数热敏电阻能有效地将开机瞬间的浪涌电流抑制在十分之一以内,而不影响仪器的正常工作,并且在正常工作时其阻值很小,从而所耗散的功率也很少。这类元件已广泛用于各类开关电源中。 5.瞬变电压抑制器(TVS) 瞬变电压抑制器(TVS)是一种特殊的硅二极管雪崩器件,故也称为闭变电压抑制二极管,其工作原理与齐纳二极管相似。特性及符号与齐纳二极管相同,但与一般的齐纳二极管不同的是对TVS器件有大面积的PN结,具有承受瞬间大电流的能力,另外它的反向特位为典型的雪崩型,在雪崩时有低动态阻抗及低竿位电压,只要将TVS并接受要保护的电路上,当有瞬态电压发生时,TVS将快速响应(击穿),以耗散大的浪涌电流,电路被塔位于低电压,使电路得以保护。

防雷开关电源电路的设计方案

一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷,而强大的电磁场产生的感应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。特别是太阳能控制仪表,由于太阳能安装位置的特殊情况,其使用稳定性是广大开发人员一直关注的重点。 瞬间高电压的雷击浪涌以及信号系统浪涌是引起仪表稳定性差的重要原因,信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰(EMI)、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。如何设计防雷电路成为仪表研发的关键问题。 雷击浪涌分析 防雷击浪涌电路的设计 解决方案: 应用将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联 使用线绕电阻断开电路 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片),从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降,对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降,另一方面由于信号来源路径增多,系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备,我们就这两方面分别讨论: 1、电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击,当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌,电网绵延千里,不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时,雷击浪涌通过电网光速传输,经过变电站等衰减,到你的电脑时可能仍然有上千伏,这个高压很短,只有几十到几百个微秒,或者不足以烧毁电脑,但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害,正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样,随着这些损害的加深,电脑也逐渐变的越来越不稳定,或有可能造成您重要数据的丢失。 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)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次,其中超过1000V的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2、信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响,会使传输中的数据产生误码,影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况,本文根据实际使用设计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浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计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浪涌电路,并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路,其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路,共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路,采用压敏电阻并联,延长使用寿命,在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离,不

LED 照明电源防雷击浪涌保护电路

====================================================================== LED照明电源及驱动电路的保护 由于LED电源和驱动电路容易遭受过电冲击和短路故障而损坏,因此在驱动电路设计中要充分考虑各 种故障状态的保护措施,以提高电路的可靠性,从而降低返修率。PTC可以实现交流电源的过流和短路保 护,MOV用于过电冲击和浪涌保护。PTC+TVS系列是用于直流电源输入口的过压过流综合保护元件,LED 灯串联的表面贴装保险丝则是实现负载过流或断路故障保护。 如图为LangTuo Electronics可用于开关模式电源供应(SMPS)和LED 驱动输入输出的综合保护机制。PPTC 也是一种过流保护器件,可以安装在同电源输入串联的位置上,用来防止电路短接、电流过载或者 用户误操作引起的危害。另外,在输入端放置一个MOV 也可以为LED模块提供过压保护。 MOV与GDT气体放电管的组合使用-----许多设备生产商倾向于使用联合的保护电路,把可重置PPTC 器件 同上游的防雷保护结合在一起。 LED 驱动器也很容易受到不当的直流电压和极性错误的损害。其输出也可能被未加留意的短接破坏。电 源接口同样也会受到瞬间电压过压的损害,另外还有ESD 冲击。驱动器输入端,简单提供了一个传统的箝 位二极管,可以防止瞬变提供反向偏置保护和过流保护。 总结 可重置PPTC 器件可以防止LED照明应用中由过流或温度过高导致的损害。MOV+GDT(LT-B5G600L)过 压保护器件可以帮助生产商满足一系列的安全管理机构的要求,同时还能提供高电流处理及能量吸收处理 能力,另外还能对瞬变过压作出快速反应。ESD 保护器件可以防止ESD 问题,且保持很低的电容。

防浪涌电路总结

防浪涌电路调研总结 常用的防浪涌电路有三种方案: 一、利用传统的防雷元器件组合成防浪涌电路,例如TVS管(瞬态抑制二极管),气体放电管,PTC(热敏电阻)等。这些防雷元器件的价格都很低。 二、光耦合电路。(光隔离器件,价格较低,TPL521-4价格为2元左右。) 三、磁耦合电路。磁隔离是ADI公司iCoupler专利技术,是基于芯片级变压器的隔离技术。利用该公司生产的相关芯片可以大大简化电路,减少PCB的面积。(adm2483的价格在10元左右,adm3251e的价格在10元~20元之间。) 浪涌的来源:浪涌通常由自然界的雷电、电源系统(特别是带很重的感性负载)开关切换时引起的,浪涌的产生将带来能量巨大的瞬变过压或过流,例如感应雷在RS-485传输线上引起的瞬变干扰,其能量可在瞬间烧毁连结传输线上的全部器件。 通常所说的防浪涌,有两个耐压指标,一个是共模,一个是差模。自然界雷电或大电流切换时产生的浪涌一般认为是共模的,而差模形式的浪涌往往是由于数据电缆附近有高压线经过,数据电缆与高压线之间因绝缘不良而产生的,虽然后者比前者产生的电压和电流要小得多,但它不像前者那样只维持很短的几毫秒,而会在数据通信网络中较长时间内稳定地存在。光耦或磁耦器件标称的耐压是共模,也就是前端到后端之间的耐压。如果超过这个耐压,前端后端都一起烧坏;器件不会标称差模的耐压,这个由电路的设计来决定,如果超过这个耐压,前端烧坏,后端不会烧坏。 防浪涌电路通常分为隔离法和规避法: 一、隔离法 光耦合(需要隔离电源) 光耦合器(optical coupler,OC)亦称光电隔离器,简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用,所以,它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。 只要浪涌产生的电压幅值不超过光耦器件标称的值(通常为2500V),光耦就不会损坏,即使浪涌电压长时间地存在也不会对被隔离的设备产生损害。值得注意的是,光耦一般只能抑制共模形式的浪涌,不能抑制差模形式的浪涌。光耦

保护电路设计参考

保护电路的设计 8.1电流检测电路的设计 图2.5.4是电流检测电路,通过电流互感器采样输出电流,通过一个390Ω的电阻转化成电压值,在用AD采样进单片机,由12864液晶显示电流。 8.2过流保护电路的设计 过流保护电路如图2.5.1所示。此电路是过流保护电路,其中100kΩ电阻用来限流,通过比较器LM311对电流互感器采样转化的电压进行比较,LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压,输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护,使SPWM不输出,控制场效应管关闭,等故障消除,比较器输出低电平,逆变器又自动恢复工作。 图2.5.1 过流保护电路图 8.3空载检测电路的设计

空载检测电路图如图2.5.2所示。使用电流互感器检测电流输出,当没有电流输出时,使三极管截止,从而使RS_CK为高电平,停止输出SPWM波。8s后,再输出一组SPWM,若仍为空载,则继续上述过程。若有电流输出,使导通,从而使RS_CK为低电平,连续输出SPWM波形,逆变器正常工作。 图2.5.2 空载检测电路图 8.4浪涌短路保护电路的设计 浪涌短路保护电路原理图如图2.5.3所示。此电路是短路保护电路,用0.1Ω进行采样电压,通过470kΩ电阻得到电流,此电流流过光电耦合器,当电流高于光藕内二级管导通电流时

光藕输出端导通,U3990的10脚变成低电平,使SPWM波不输出,关闭场效应管,形成保护,此过程非常快,当故障排除后,光电耦合器输出关断,逆变器正常工作。 图2.5.3 浪涌短路保护电路原理图

485通信防雷击浪涌方案

RS485数据总线雷击过压防浪涌保护方案 2008-11-08 15:45:51| 分类:串口系列| 标签:|字号大中小订阅 1、RS485 总线的应用领域: 工业控制,DCS,数据采集系统 高速公路收费系统 过程控制及制造 电力系统采集与控制系统 远程终端互连 2、雷击过压防护的必要性: 由于RS485总线实行长距离传输(1200米以上),而且其传输线通常暴露于户外,因此极易因为雷击等原因引入过电压。而RS485收发器工作电压较低(5V左右),其本身耐压非常低(-7~+12V),一旦过压引入,就会击穿损坏芯片。还有强烈的浪涌能量出现时,甚至可以看到收发器爆裂,线路板焦糊的 现象。 3、防护方法及原理图: 以上为RS485总线的两级防护电路图。当雷击发生时,感应过电压由两端引入,G2与G3进行共模防护,G1进行差模防护,此时过电压被大大削弱到约500V左右,在经过电阻R1、R2限浪,TVS1/2二次限压后,到收发器的电压被箝制在6.8V左右,从而实现对收器的保护。 4、方案选择与对比

该方案中的线绕电阻选择为10Ω/1W,价格低廉,效果不错;PTC则可以采用10Ω左右,100~200MA,耐压250V以上的自恢复保险丝。TVS1/2选择根据芯片的工作电压与耐压决定,一般略高于芯片最高工作电压,可以6.8V-10V之间选择。 问:过压防护标准的依据是什么? IEC6100-4-5,ITU-T K20/K21及国标GB9043均有关于雷击浪涌抗扰度测试标准。其通信线路的最高测试标准为10/700μS,4KV。10/700μS为通信线路中感应出的雷电压波形,表示从零值上升至峰为时间为10ms , 下降至峰值的一半为700μS。 问:雷击过压防护的接地要求? 雷击浪涌防护除了需要选择优质的防护器件,进行良好的电路板设计,接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的连接至大地,且接地电阻不能超过10欧,可靠的接地可以大大提高防护效果,而不良的接地也会大大削弱防护效果。 问:为了降低成本及体积,可不可以只采用一级防护? 不好,能承受大能量雷击的器件不可能一次将雷击电压钳制到芯片可以承受的水平,TVS虽然可以将雷击电压一次钳制到芯片可在承受的水平,但是 不能承受大的雷击能量,因此必须两级防护。 问:RS232,RS422的防护与RS485有何区别? 防护方法完全相同。只是根据其工作电压的不同,精细保护器件TVS的电压参数应选择不同。如RS232最大工作电压为15V,则TVS选择为P6KE18CA 或贴片SMBJ15CA,RS422最大工作电压为12V,则TVS选择为P6KE15CA或贴片SMBJ12CA RS485口较常见的损坏情况如下: ●R1或R2被烧断,(10Ω/1W的电阻根本就不能承受雷击测试.)TV1、TV2和485芯片完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、会将 其烧断。 ●485芯片损坏(YS301..等300V放电管起不到任何保护作用)R1、R2和TV1、TV2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于TV1、 TV2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。 ●TV1或TV2、485芯片损坏,R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将TV1或TV2和485芯片击穿,由于电流较小和发 生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。 由以上分析得知485接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等,消除地线环流! 当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。 连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入,总线上连接的设备站点数越多,产生瞬态过电压的因素也越多。 当通信线路较长或有室外架空线时,雷电必然会在线路上造成过电压,其能量往往是巨大的。 解决办法: ●应将瞬态抑制二极管靠近接口,限流(匹配)电阻靠近芯片。 ●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片。 ●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或陶瓷浪涌吸收器,如LT-BS0080MS的,2KV 10/700uS,宽频优化保护器 LT-B3D420L则可抗击5KA以上大电流冲击。 ●R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC,如K250-120,正常情况下的电阻值为5欧,并不影响正常通信,当受到浪涌冲击时,大电流流 过PTC和保护器件TVS,PTC的电阻值将骤然增大,使浪涌电流迅速减小。

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