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开关电源雷电浪涌抗干扰能力测试

开关电源雷电浪涌抗干扰能力测试
开关电源雷电浪涌抗干扰能力测试

开关电源适配器测试报告

适配器12V/1A测试报告方案基本参数一览 修订更新版本

注: 在原板上进行了以下修改: 1、变压器参数更新(进行成本优化) 2、输入电容修改为15uF/400V 3、输出二极管修改为SR3100 4、可去除次级吸收回路(R21、C7)(纹波指标仍然优秀) 一.说明 此文档是针对FD9020D 12V/1A适配器的测试报告,可用于90~264Vac全电压输入范围下工作。适合12W以内的适配器电源及小家电产品的应用。

二.测试主要项目 1)电气参数测试 2)电性能参数测试 3)转换效率及空载功耗测试 4)常温老化测试 5)关键元件温度测试 三.测试使用的仪器 1.输入交流调压器:AC POWER SOURCE APS-9501 2.输出电子负载:FT6301A 3.示波器:DSO-X-2022A (Agilent Technologies) 4.交流输入功率计:WT210 DIGITAL POWER METER 5.数字万用表34970A 6.红外热成像仪Fluke Ti200 四.方案的实物图 五.主要项目测试记录 基本参数测试数据

:%(线末端测试):%(线末端测试) 小结:FD9020D 12V/1A适配器能够满载工作在90V~264V范围的工作条件下,板上输出电压范围为~,具有良好的电压调整率及负载调整率。 FD9020D 12V/1A适配器在空载~满载切换时,< VDD <,符合要求。 注:该方案VDD电压综合考虑系统的过功率保护及VDD过压保护功能,VDD电压受变压器的绕制工艺及漏感等参数影响较大,因此,若有更换变压器供应商时,请注意二次评测VDD 电压范围,以更完美匹配方案参数。 福大海矽可随时全方位协助该方案各项参数测试。 3)纹波噪声测试 测试条件:输入电压为220V,满载输出。

避雷器与浪涌保护器的区别

概念 1.避雷器 过电压限制器。当过电压出现时,必雷器两端子间的电压不超过规定定值,是电气设备免受过电压损坏;过电压作用后,又能使系统迅速恢复正常状态。 2.阀片 具有非线性伏安特性的电阻片,在过电压时呈低电阻。从而限制避雷器上的电压,而在正常工频电压下呈高阻,能限制通过避雷器的电流。 3.避雷器的额定电压 是施加到避雷器端子间最大允许工频电压有效值,按照此电压所设计的避雷器能在所规定的动作负载实验中确定暂过电压下正确地工作他是表明避雷器运行特性的一个重要参数。但它不等于系统额定电压。 4.避雷器的残压 放电电流通过避雷器时,其端子间的最大电压值 5.雷电冲击电流 一种8/20波形的冲击电流。因设备调整的限制,视在伯谦时间的实测值为7~9us,波尾中值时间为18-20us。 6.操作冲击电流 视在波前时间大于30us而小于100us,波尾在半峰值时间紧似为视在波前时间2倍的冲击电流。

7.方波冲击电流 迅速上升最大值,在规定时间内大体保持恒定,然后迅速降到零值的冲击波。 8.陡波冲击电流 具有视在波前时间为1us的冲击电流。 9.冲击电流耐受能力(冲击电流迫流容量) 在规定的波形(方波、雷电和线路放电等)情况下,非线性电阻片耐受通过电流的能力,以电流的幅值和次数表示。 10.动作负载试验 用于确定避雷器在规定的条件下可靠重复动作的能力。 模拟雷电过电压动作的实验称为雷电冲击动作负载试验。 模拟操作过电压动作的实验成为操作冲击动作负载试验。 11.避雷器的保护范围 以避雷器到被保护设备之间倒显得最大允许长度,在该范围内被保护设备上的过电压不超过规定值。 12.避雷器的持续电流 在持续运行电压下流过避雷器的电流,以峰值或有效值表示。13.避雷器的持续运行电压 在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。14.避雷器工频参考电压 在工频参考电流下测出的避雷器上的工频电压最大峰值除以2 15.避雷器的直流参考电流

开关电源浪涌吸收方法

开关电源的冲击电流控制方法 开关电源的输入一般有滤波器来减小电源反馈到输入的纹波,输入滤波器一般有电容和电感组成∏形滤波器,图1. 和图2. 分别为典型的AC/DC电源输入电路和DC/DC电源输入电路。 由于电容器在瞬态时可以看成是短路的,当开关电源上电时,会产生非常大的冲击电流,冲击电流的幅度要比稳态工作电流大很多,如对冲击电流不加以限制,不但会烧坏保险丝,烧毁接插件,还会由于共同输入阻抗而干扰附近的电器设备。

图3.通信系统的最大冲击电流限值(AC/DC电源) 图4.通信系统在标称输入电压和最大输出负载时的冲击电流限值(DC/DC电源) 欧洲电信标准协会(the European Telecommunications Standards Institute)对用于通信系统的开关电源的冲击电流大小做了规定,图3为通信系统用AC/DC电源供电时的最大冲击电流限值[4],图4为通信系统在DC/DC电源供电,标称输入电压和最大输出负载时的最大冲击电流限值[5]。图中It为冲击电流的瞬态值,Im为稳态工作电流。 冲击电流的大小由很多因素决定,如输入电压大小,输入电线阻抗,电源内部输入电感及等效阻抗,输入电容等效串连阻抗等。这些参数根据不同的电源系统和布局不同而不同,很难进行估算,最精确的方法是在实际应用中测量冲击电流的大小。在测量冲击电流时,不能因引入传感器而改变冲击电流的大小,推荐用的传感器为霍尔传感器。

2. AC/DC开关电源的冲击电流限制方法 2.1 串连电阻法 对于小功率开关电源,可以用象图5的串连电阻法。如果电阻选得大,冲击电流就小,但在电阻上的功耗就大,所以必须选择折衷的电阻值,使冲击电流和电阻上的功耗都在允许的范围之内。 图5. 串连电阻法冲击电流控制电路(适用于桥式整流和倍压电路,其冲击电流相同)串连在电路上的电阻必须能承受在开机时的高电压和大电流,大额定电流的电阻在这种应用中比较适合,常用的为线绕电阻,但在高湿度的环境下,则不要用线绕电阻。因线绕电阻在高湿度环境下,瞬态热应力和绕线的膨胀会降低保护层的作用,会因湿气入侵而引起电阻损坏。 图5所示为冲击电流限制电阻的通常位置,对于110V、220V双电压输入电路,应该在R1和R2位置放两个电阻,这样在110V输入连接线连接时和220V输入连接线断开时的冲击电流一样大。对于单输入电压电路,应该在R3位置放电阻。 2.2 热敏电阻法 在小功率开关电源中,负温度系数热敏电阻(NTC)常用在图5中R1,R2,R3位置。在开关电源第一次启动时,NTC的电阻值很大,可限制冲击电流,随着NTC的自身发热,其电阻值变小,使其在工作状态时的功耗减小。 用热敏电阻法也由缺点,当第一次启动后,热敏电阻要过一会儿才到达其工作状态电阻值,如果这时的输入电压在电源可以工作的最小值附近,刚启动时由于热敏电阻阻值还较大,它的压降较大,电源就可能工作在打嗝状态。另外,当开关电源关掉后,热敏电阻需要一段冷却时间来将阻值升高到常温态以备下一次启动,冷却时间根据器件、安装方式、环境温度的不同而不同,一般为1分钟。如果开关电源关掉后马上开启,热敏电阻还没有变冷,这时对冲击电流失去限制作用,这就是在使用这种方法控制冲击电流的电源不允许在关掉后马上开启的原因。

SPD(避雷器、电涌保护器、浪涌保护器)的选择

低压配电系统中电涌保护器的选择及安装 [日期:2005-10-24] 来源:转引自“中国防雷商务网”作者:[字体:大中小] 近年来,随着现代化水平的不断提高,民用建筑物内安装的电子信息设备和计算机设备越来越多,电子信息设备一般工作电压较低,耐压水平也很低,极易受到雷电电磁脉冲的危害,因此设有信息系统设备的民用建筑物,除应考虑防直击雷措施外,还应考虑雷电电磁脉冲的防护措施。建立完善的雷电浪涌过电压保护措施是电气工程设计的重要组成部分,为此本文提出了在实际工程中,如何根据被保护建筑物的特点选择电涌保护器,如何根据低压电源系统的不同形式安装电涌保护器及有关的注意事项。可供工程设计人员实际应用中参考。 1.电涌(浪涌、避雷器)保护器(英文缩写为SPD,以下简称SPD)的分类 (1)开关型SPD,又称雷电流避雷器,这种SPD在没有电涌时为高阻抗,但一旦响应电压电涌时其阻抗就突变为低值,用作这种非线性装置的常见例子有放电间隙,气体放电管,闸流晶体管(可控硅)及三端双向可控硅开关。这类S PD有时称为克罗巴型SPD。 (2)限压型SPD,这种SPD在没有电涌时为高阻抗,但随着电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,用作这类非线性组件的例子是压敏电阻和抑制二极管,这类SPD有时称为箝压型SPD。 (3)联合型SPD,这种SPD由电压开关型部件和限压型部件联合组装在一起,根据二者的联合参数和应用电压特性可组合装成具有电压开关﹑限压或这两种特性兼有的联合型SPD。 2.SPD的主要性能、指标 (1)最大持续运行电压Uc: 可以持续施加于电涌保护器的最大交流有效值电压或最大直流电压,等于电涌保护器的额定电压。 (2)冲击电流Iimp:

浪涌保护器的安装

浪涌保护器的有关知识和安装 电涌保护器(SPD)工作原理和结构 电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD.电涌保护器的作用是把窜入电力线、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,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。 一、SPD的分类 1、按工作原理分: 1.开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。 2.限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。 3.分流型或扼流型 分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。 扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。 用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。按用途分: (1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。 (2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。 二、SPD的基本元器件及其工作原理 1.放电间隙(又称保护间隙): 它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整,结构较简单,其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙,它的灭弧功能较前者为好,它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。 2.气体放电管: 它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率,在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的,也有三极型的,

开关电源测试规范

开关电源测试规范及报告一、电源基本情况 项目名称________________________, PCB板号__________________________ 使用温度范围:____________℃(若没有特殊要求,按照-15~55℃,) 输入电压范围:____________Vac(若没有特殊要求按照90-264Vac) 最大输出功率______W 二、电源原理图

三、带载能力与纹波测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最小电压、最大电压),不同的环境温度(室温、最低温度、最高温度),测试各输出支路的负载电流为空载/半载/满载时的电压值与纹波,保存典型波形图。若实际电路中某支路不会出现空载情况,可不测空载。满载时的负载电流取实际最大工作电流的1.2倍。 2. 测试记录 输出1:反馈主路设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围______ 输出2:设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围_______ 输出3:设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围________

四、整流二极管反向耐压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最小电压、最大电压),不同的环境温度(室温、最低温度、最高温度),测试各输出支路在满载时整流二极管的反向峰值电压,保存典型波形图。 2. 测试记录 五、VDS电压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最大电压),测试电源芯片的MOSFET的VDS在变压器为空载/半载/满载时的峰值电压,保存典型波形图。分别测试5次启动过程和稳态过程。

安全防范系统雷电浪涌防护技术要求GA-T670-2006

安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 GA/T 670-2006 中华人民共和国公安部2006-12-14发布2007-06-01实施 前言 本标准的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC 100)提出并归口。 本标准起草单位:广西地凯科技有限公司、全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC100)秘书处、广西壮族自治区公安厅技防办。 本标准主要起草人:王东生、刘希清、张凡夫、施巨岭、张跃、马宁。 1 范围 本标准规定了安全防范系统雷电防护的基本要求,着重规定了安全防范系统雷电浪涌防护的具体要求。 本标准适用于安全防范系统雷电防护的设计、实施和检验等。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 18802.1—2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第1部分:性能要求和试验方法(IEC 61643-1:1998,IDT) GB 50057-1994(2000年版) 建筑物防雷设计规范 GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50348-2004 安全防范工程技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 安全防范系统security and protection system:SPS 以维护社会公共安全为目的,运用安全防范产品和其他相关产品,所构成的入侵报警系统、视频安防监控系统、出入口控制系统、防爆安全检查系统等;或由这些系统作为子系统组合或集成的电子系统或网络。 [GB 50348-2004,2.0.2] 3.2 直击雷direct lightning flash 闪击直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。 [GB 50057-1994(2000年版)附录8] 3.3 雷电感应lightning induction 闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花。 [GB 50057-1994(2000年版)附录8] 3.4 雷电浪涌lightning surge 与雷电放电相联系的电磁辐射,所产生的电场和磁场能够耦合到电气(电子)系统中而产生破坏性的冲击电流或电压。 3.5 雷电活动区分类classification of thunder and lightning active zone

开关电源的防浪涌电路

开关电源模块的输入电路大都采用整流加电容滤波电路。在输入电路合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流(如图1所示),特别是大功率开关电源,其输入采用较大容量的滤波电容器,其冲击电流可达100A以上。在电源接通瞬间如此大的冲击电流幅值,往往会导致输入熔断器烧断,有时甚至将合闸开关的触点烧坏,轻者也会使空气开关合不上闸,上述原因均会造成开关电源无法正常投入。为此几乎所有的开关电源在其输入电路设置防止冲击电流的软起动电路,以保证开关电源模块正常而可靠的运行。 图1 合闸瞬间滤波电容电流波形 2 常用软起动电路 (1)采用功率热敏电阻电路 热敏电阻防冲击电流电路如图2所示。它利用热敏电阻的Rt的负温度系数特性,在电源接通瞬间,热敏电阻的阻值较大,达到限制冲击电流的作用;当热敏电阻流过较大电流时,电阻发热而使其阻值变小,电路处于正常工作状态。采用热敏电阻防止冲击电流一般适用于小功率开关电源,由于热敏电阻的热惯性,重新恢复高阻需要时间,故对于电源断电后又需要很快接通的情况,有时起不到限流作用。 图2 采用热敏电阻电路 (2)采用SCR R电路 该电路如图3所示。在电源瞬时接通时,输入电压经整流桥VD1VD4和限流电阻R对电容器C 充电。当电容器C充电到约80%的额定电压时,逆变器正常工作,经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R,开关电源处于正常运行状态。 图3 采用SCR R电路

这种限流电路存在如下问题:当电源瞬时断电后,由于电容器C上的电压不能突变,其上仍有断电前的充电电压,逆变器可能还处于工作状态,保持晶闸管继续导通,此时若马上重新接通输入电源,会同样起不到防止冲击电流的作用。 (3)具有断电检测的SCR R电路 该电路如图4所示。它是图3的改进型电路,VD5、VD6、VT1、RB、CB组成瞬时断电检测电路,时间常数RBCB的选取应稍大于半个周期,当输入发生瞬间断电时,检测电路得到的检测信号,关闭逆变器功率开关管VT2的驱动信号,使逆变器停止工作,同时切断晶闸管SCR的门极触发信号,确保电源重新接通时防止冲击电流。 图4 具有断电检测的SCR R电路 (4)继电器K1与电阻R构成的电路 该电路原理图如图5所示。电源接通时,输入电压经限流电阻R1对滤波电容器C1充电,同时辅助电源VCC经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的充电电压达到继电器的动作电压时,K1动作,旁路限流电阻R1,达到瞬时防冲击电流的作用。通常在电源接通之后,继电器K1动作延时0.3~0.5秒,否则限流电阻R1因通流时间过长会烧坏。 图5 由继电器与电阻构成的电路 然而这种简单的RC延迟电路在考虑到继电器吸合电压时还必须顾及流过线包的电流,一般电阻的阻值较小而电容的容量较大,延迟时间很难准确控制,这主要是电容容量的误差和漏电流造成,需要仔细地挑选和测试。同时继电器的动作阈值取决于电容器C2上的充电电压,继电器的动作电压会抖动及振荡,造成工作不可靠。 (5)采用定时触发器的继电器与限流电阻的电路 该电路如图6所示(仅画出定时电路,主电路同图5),它是图5的改进型电路。电源接通时,输入电压经整流桥和限流电阻R1对C1充电,同时定时时基电路555的定时电容C2由辅助电源经定时电阻R2开始充电,经0.3秒后,集成电路555的2端电压低于二分之一模块电源电压,其输出端3输出高电平,VT2导通,继电器K1动作,限流电阻R1被旁路,直流供电电压对C1继续充电而达到额定值,逆变器处于正常工作状态。由于该电路在RC延迟定时电路与继电器之间插入了单稳态触发器和电流放大器,确保继电器动作干脆、可靠,有效地起到防止冲击电流的效果,而不会像图5电路那样由于继电器动作的不可靠性而烧坏限流电阻及继电器的自身触点。

开关电源适配器测试报告模板

适配器12V/1A测试报告 方案基本参数一览 输入电压90~264Vac (恒压<±1%)输出规格12V/1A 输出纹波29mV@220Vac满载转换效率85.11% @220Vac,满载 待机功耗<110mW 拓扑结构反激式 VDD电压15.48V~26.48V(正常范围)CS波形正常 VDS峰值519V@264Vac<600V FB纹波237mV(正常范围) 其他说明:本测试报告针对XXX12V1A适配器成本优化方案(变压器资料如下图),福大海矽竭诚为客户提供完善到位的服务。 变压器版本:V2(20150831) 1、各绕组绕制参数见下表所示EE19立式骨架 绕序绕 组 线径*根数 脚位圈数套管(L) 绝缘胶带 9.0mm/Ts 绕线方式 进 脚 出 脚 Ts 进出 1 N1 ¢0.19mm*1(2UEW) 2 3 68 加套管 2 N2 ¢0.35mm*2(TEX-E) 三层绝缘线 10 8 21 加套 管 加套 管 3 N3 ¢0.19mm*1(2UEW) 3 1 68 5 N4 ¢0.19mm*1(2UEW) 5 4 28 制作说明: 1. 骨架EE19立式脚距4mm 排距10.3mm PC40磁芯Ae为23mm2 2. 电感量Lp(1→2)=2mH,漏感为Lp的5%以下 3. 初级对次级打3000V AC漏电流<2mA/60s 4. 初级对磁芯打15000V AC漏电流<2mA/60s 5. 次级对磁性打15000V AC漏电流<2mA/60s 6. DC500V绕组与磁芯之间1min大于100mΩ 7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100mΩ 注:PIN3、PIN6、PIN7、PIN9需剪脚 版本更新说明: 1、初始版本V1(20150721) 2、版本V2(20150831)调整初次级匝数,次级由飞线改为插脚,去掉铜带屏蔽,去掉磁芯接地(进行成本优化)

雷电浪涌防护一级测试波形的选择

雷电浪涌防护一级测试波形的选择——8/20波形和10/350 波形的比较研究 本文以Dion Neri 和Bruce Glushakow 所著的白皮书为基础,该白皮书经IEEE审核后被确定为学术理论性文件。 开始论述之前,我们先关注一下这样一个事实:多年来,美国的浪涌保护器(又称瞬态电压抑制器TVSS)的测试方案都以ANSI/IEEE C62.41(美国国家标准委员会/电气电子工程师协会C62.41标准)为测试规范。而在实际应用中,按照该标准进行设计、生产、测试的浪涌保护器在全球市场上取得了良好的应用效果。 一、历史回顾:10/350 作为一级测试波形的由来 在1995年以前,包括美国在内的大多数国家都采用8/20 波形测试浪涌保护器,“国际电气规范”(IEC)也采用相同的做法。但此后,在IEC 61643标准文件中,却对安装在建筑物进线处的浪涌保护器引入了新的“配电系统1级防护”测试方案。为了适应IEC 61643对冲击脉冲电流(I imp)的要求,测试机构不得不将测试波形改为10/350。而这一变化的所谓“理论基础”是:10/350的波形更接近于直接雷击的波形参数,因此,在对此类进行浪涌保护器(IEC称SPD)的有效性测试时采用10/350波形比8/20波形更合适。 然而,在经过大量可靠的跟踪调查之后,IEEE认为对测试方案做出类似的改动根本不具备充分的理由,因此仍然坚持采用8/20波形。但在现实中,IEC引入的“配电系统1级防护”测试新方案却在浪涌保护器市场上造成了混乱:在某些欧洲生产商的鼓动下,“配电系统1级浪涌保护器” 在设计、生产上按照10/350测试脉冲为参考,采用真空管作为防护元件,并宣称该种保护器成为所谓“主流”。他们依据很简单:“既然直接雷击的波形只能用10/350波形的脉冲进行模仿,所以,ANSI/IEEE所主张的8/20波形的测试规范就不足以起到防护直接雷击的作用。” 二、IEC选择10/350 的技术依据 按照IEC的“新要求”,测试“防护直接雷击的浪涌保护器”时应采用10/350波形冲击脉冲,而测试“防护间接雷击的浪涌保护器”时应采用8/20波形。 从右图可见,100kA的10/350波形脉冲的放电强度是20kA的 8/20 波形脉冲的125倍。125 × 0.4 = 50 照此类推:我们可以得出以下结论: 如果使用压敏电阻MOV作为浪涌抑制元件,设计一个能防护100kA 的10/350 波形的冲击脉冲的保护器,它所具备的放电能力必须相当于防护2500kA的8/20波形冲击脉冲的能力。 以上结论的计算过程发表在IEC的规范文件中,并以此作为理论依据证明:“按10/350波形测试设计的保护器的防护能力比按8/20波形测试的保护器要高20倍以上。” 三、对10/350波形的采用的争议 我们讨论这样的结论是否正确之前,先看看这样一些事实: 1.按8/20设计的浪涌保护器的实际应用状况 多年来,在所有采用ANSI/IEEE标准测试的低压浪涌保护器的市场上,至今没有,也没

开关电源测试报告

电源测试报告 一、功率因数与效率测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出带最大负载1.7A、常温25℃; 3、测试方法: 1)、依规格设定测试条件;输入电压、输入频率、最大负载; 2)、从功率表中读取Pin and PF值,并读取输出电压计算Pout; 3)、功率因数=Pin/(Vin*Iin),效率=Pout/Pin*100﹪; 4、测试数据 二、能效测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出负载分别为1.7A,1.275A,0.85A,0.425A; 3、测试方法: 1)、在测试前将产品在标称负载条件下预热1分钟; 2)、按负载大小由大到小分别记录220V ac/50Hz/60Hz输入时的输入功率(Pin),输入电流(Iin),输出电压(Vo1,Vo2),功率因数(PF),然后计算各负载下的效率; 3)、在空载时记录输入功率与输入电流。 4、测试数据 三、纹波与噪声测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,负载分别为1.7A,1.275A,0.85A,0.425A,0A,常温25℃; 3、测试方法:按测试回路接好各测试仪器,设备,及待测品,测电源在各负载下的纹波与噪声; 4、测试数据及最大幅值的波形。 四、上升/下降时间测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,负载为1.7A;

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

开关电源测试规范

开关电源测试规范 (2007-12-22 17:15) 分类:电源技术类文章 开关电源测试规范 一、安全标准检查工作指导 5 1、高压测试 5 2、低输入电压产品使用1800VAC作高压测试 5 3、绝缘测试 5 4、漏电流测试 5 5、接地测试 5 6、输入电流测试 5 7、输入端的剩余电压 5 8、各输出端的最大VA 5 9、异常操作测试 6 9.2、特低输入电压测试 6 9.3、特高电压测试 6 9.4、过载测试 6 9.5、长时间的过压保护测试 6 9.6、适配器内可熔断电阻的安全测试 7 10、异常处理测试 7 10.1、严格的跌落测试(对于AC适配器) 7 10.2、严格的震动测试(对于AC适配器) 7 11、可见的潜在安全问题检查 7 11.1、输贴片电容的检查 7 11.2、AC输入线的检查 7 11.3、DC输出线的检查 7 11.4、热组件 8 12、可燃性检查 8 13、各种检查 8 13.1、组件检查 8 13.2、标贴检查 8 13.3、空间及爬电距离 8 二、环境条件测试 8 1、高温测试 8 2、低温操作测试 8 3、高湿操作测试 8 4、高低温储存循环测试 8 5、高湿储存测试 8 6、振动测试 9 6.1、非工作状态测试 9 6.2 工作状态振动测试 9 7、跌落测试 9 三、静态工作特性测试 9 1、输出电压与电流调整范围 (需在高、低、常温下进行测试) 9 2、效率测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10

3、起机输入电压测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10 4、输入电压临界电测试(高、低、常温三种条件下进行) 10 5、输出电压电流特性曲线测试 (高,低,常温三种条件下进行) 10 6、输出共模噪音电压测试 (在规格中有要求才做) 10 7、可听噪音测试 10 四、动态性能测试 10 1、浪涌电流测试 10 1.1、室温冷起机 10 1.2、室温热起机 11 2、开关机时输出电压过冲与欠冲测试 11 3、开机延时及输及电压间跟从测试 11 4、开机维持时间 12 5、阶跃负载响应测试 (此测试项须进行低温、常温、高温三种条件的测试) 12 6、POWER GOOD /FAIL TEST 12 五、开短路测试 12 1、测试范围 12 2、测试标准 13 3、测试方法(TEST METHOD) 13 3.1、开短路测试(Open short method) 14 3.2、在测试过程中和测试后要观察的项目(Utems to observe doing or after open short) 14 六、可靠性测试 15 1、电解电容寿命的检测 15 2、RUBYCON公司的电容寿命计算公式 16 3、温升测试 16 3.1、外壳温升 16 3.2、零件温升 16 3.3、火牛温升 17 3.4、电容温升测试 17 3.5、高温开关机测试 17 3.6、MTBF(平均无故障时间计算) 17 3.7、组件失效率的计算 17 七、组件使用率测试工作指导 18 1、测试范围 18 2、测试条件 18 3、用率要求 18 4、测试方法 18 4.1、电阻 19 4.2、电解电容使用率测试 19 4.3、电容 20 4.4、陶瓷电容 20 4.5、晶体三极管和场效应管 20 4.6、二极管 20 4.7、稳压二极管 20

浪涌防护

电子设备的浪涌防护 浪涌 浪涌顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值,它包括浪涌电压和浪涌电流。 浪涌电压是指的超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。 浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。 在电子设计中,浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌.它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等. 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感. 供电系统浪涌的来源分为外部(雷电原因)和内部(电气设备启停和故障等)。供电系统浪涌的产生 供电系统浪涌的来源分为外部(雷电原因)和内部(电气设备启停和故障等)。 外部原因: 雷击对地闪电可能以两种途径作用在低压供电系统上: (1)直接雷击:雷电放电直接击中电力系统的部件,注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。 (2)间接雷击:雷电放电击中设备附近的大地,在电力线上感应中等程度的电流和电压。 直接雷击是最严重的事件,尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时,架空输电线电压将上升到几十万伏特,通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远,在雷击点附近的峰值电流可达 100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域,电力设施每年可能有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。而对于采用地下电力电缆供电或在雷电活动不频繁的地区,上述事件是很少发生的。 间接雷击和内部浪涌发生的概率较高,绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。 内部原因: 内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关:供电系统内部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因,都会带来内部浪涌,给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏,但系统运行的异常和

开关电源保护电路实例

开关电源保护电路实例 摘要:为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。 1 引言 评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。 图1 采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,开关电源处于正常运行状态。

图2 采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路 图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间,输入电压经整流(D1~D4)和限流电阻R1对滤波电容器C1充电,防止接通瞬间的浪涌电流,同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时,K1动作,其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1,电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数(R2C2),通常选取为0.3~0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动。 2.2 过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%,温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6,为了避免功率器件过热造成损坏,在开关电源中亦需要设置过热保护电路。

SPD浪涌保护器一级防雷与二级防雷的区别

SPD浪涌保护器一级防雷与二级防雷的区别分级防护 由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS—I的防雷。 第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。 第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。 1、第一级保护 目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器,其雷电通流量不应低于60KA。 该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器。这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的,可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压(冲击电流流过电源防雷器时,线路上出现的最大电压称为限制电压)为中等级别的保护,因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收,仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。 第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波,达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为: 雷电通流量大于或等于100KA(10/350μs);残压值不大于

开关电源吸收电路

开关电源的主元件大都有寄生电感与电容,寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联,而寄生电感L通常与其串联。由于这些寄生电容与电感的作用,开关元件在通断工作时,往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。 开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。另一方面,开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件,同时也是产生噪声的原因。为此,开关断开时,就需要采用吸收电路。二极管反向恢复时,电压浪涌产生机理与开关断开时相同,因此,这种吸收电路也适用于二极管电路。本文介绍了RC、RCD、LC等吸收电路,这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路,以吸收蓄积在寄生电感中的能量,并使开关电压被钳位,从而抑制浪涌电流。 1 RC吸收电路 图1所示是一个RC吸收网络的电路图。它是电阻Rs与电容Cs串联的一种电路,同时与开关并联连接的结构。若开关断开,蓄积在寄生电感中的能量对开关的寄生电容充电的同时,也会通过吸收电阻对吸收电容充电。这样,由于吸收电阻的作用,其阻抗将变大,那么,吸收电容也就等效地增加了开关的并联电容的容量,从而抑制开关断开的电压浪涌。而在开关接通时,吸收电容又通过开关放电,此时,其放电电流将被吸收电阻所限制。 图1 RC吸收网络电路 2 RCD吸收电路 本文给出的RCD吸收电路如图2所示,它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs构成,其中电阻Rs也可以与二极管VDs并联连接。若开关断开,蓄积在寄生电感中的能量将通过开关的寄生电容充电,开关电压上升。其电压上升到吸收电容的电压时,吸收二极管导通,从而使开关电压被吸收二极管所钳位(约为1 V左右),同时寄生电感中蓄积的能量也对吸收电容充电。开关接通期间,吸收电容则通过电阻放电。

低压配电系统浪涌保护器及雷电浪涌防护_潘家利

文章编号: 1001-5191(2002)02-0061-03 低压配电系统浪涌保护器及雷电浪涌防护 潘家利1,周茂华2 (1.海南省防雷技术中心,570203; 2.海南省气候中心,570203) 摘 要:介绍在设备电源线路上安装的低压配电系统浪涌保护器(Surg e protectiv e Device 简称SPD )的基本要求及电涌保护系统最常见的元件及浪涌保护器主要的技术参数。为微电子设备及信息系统减少雷电浪涌的危害找出相应的防护措施。 关键词:浪涌保护器;雷电浪涌防护;多级保护中图分类号: P 427.32  文献标识码:A Surge Protector and Lightning Surge Protective Device for LV Distribution System PAN J ia-li,ZHOU M ao-hua (H ainan Lightning Protection Technology Center ,570203;Hainan Climate Center ,570203)Abstract : This paper made an introduction to the basic requirem ents,the most comm on components and main technical parameters of surge protectiv e de v ice (SPD ),which is installed in the LV distribution system on equipm ent pow er supply circuits,providing correspo nding protection measures against lightning surge damages to the microelectronic equipm ent and information system. Key words :surg e protective device (SPD );protection against lightning surge ;multi -stag e protection 收稿日期:2002-04-18 作者简介:潘家利(1970-),男,海南省文昌人,海南省防雷技术中心工程师,现从事防雷工作。 现在我们已经进入微电子、计算机技术、通信技术迅猛发展的信息化、网络化的时代。先进的测量、保护、监控、电信和计算机等电子产品正日益广泛地应用于各建筑物中。信息通讯系统(ASDL 、ISDN 、DDN 专线)及电子设备间的信息交流都通过数据及高频信号进行传递。这些微电子仪器设备普遍存在着绝缘程度低、过电压电流耐受能力差的致命弱点。一旦遭受雷击过电压的冲击,轻则造成这些电子系统运行失灵,重则造成设备的永久性损坏,严重时还可能造成人员伤亡。因此,对这些微电子设备系统进行雷电浪涌防护十分必要。 1 浪涌保护器SPD 及雷电电涌防护 自富兰克林发明避雷针以来,避雷针(包括避雷带、避雷网)对直击雷的防护是有效的防雷手段。它是通过吸引(更准确讲是拦截)下行的雷电通道,并将雷电主放电电流经过引下线及接地装置疏导到大地,以保护避雷针保护范围内的物体免遭雷击,但 它只能起泄放雷电流50%的作用,其它50%通过引入建筑物的各种外来导电物、电力线、通信线等设施的途径泄放入地[1] 。因此对于敏感的微电子设备较易受到雷电浪涌的危害。另外,电源中还有由带电容器的功率因数校正负载开关的频繁切换动作引起的浪涌。 1.1 浪涌保护器常用的元件 1.1.1 气体放电管 气体放电管是一种间隙式的防雷保护元件。当放电管两极之间施加一定电压时,便在极间产生不均匀电场。在此电场的作用下,管内气体开始游离。当外加电压增大到使极间场强超过气体的绝缘强度时,两极之间的间隙将放电击穿,由原来的绝缘状态转化为导电状态。导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。这种残压一般很低,从而使得与放电管并联的电子设备免受电压的损坏。 第23卷 第2期 广 西 气 象 V ol.23 N o.22002年6月 J O U T U RN AL O F GU AN GX I M ET EO RO LO GY J un.2002

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