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開關電源(yuán)雷擊浪湧整改防護措施介紹

開關電源的雷擊浪湧問題是一個重要的考慮因素,特別(bié)是在設計用於戶外或可能遭受雷電幹擾(rǎo)的設備時。以下是一些應對開關電源雷擊浪湧的建議:

一(yī)、了解雷(léi)擊浪湧的起因

雷(léi)擊浪湧的起因主要包括直擊雷、傳導雷和(hé)感應雷。直擊雷是雷電直接擊(jī)中線路或設備,傳導(dǎo)雷是雷電擊中線路附近物體後,電流通過線路傳導(dǎo)至設備,而感應雷則是雷電在附近產生電(diàn)磁場,線路在電磁場中感應出電壓(yā)和電流(liú)。此外,大型電力開關切換時也可能(néng)在供電線路上感應出大的浪湧電壓和電流。

二、采取防護措施

  1. 使用浪湧保護(hù)器(qì)件

    • 陶瓷氣體放電管(GDT):一種由(yóu)電壓導通的開關型器(qì)件,並聯在(zài)被(bèi)保護設備的線(xiàn)與(yǔ)線或線與地端(duān)之間,用於防雷保(bǎo)護。

    • 瞬態抑製二極管(TVS):一種限壓型的過壓保護(hù)器件,能以極快的速度(pS級)把過高的電壓限製在一個安全範圍之內。

    • 壓敏電(diàn)阻(MOV):以氧化鋅為材料燒結(jié)而成的半導(dǎo)體限(xiàn)壓型浪湧器(qì)件,具有(yǒu)優(yōu)異的非線性特性和超強的浪湧吸收能力。

    • 其他器件:如自恢複保險絲(PTC)、靜電保(bǎo)護陣列(ESD/TVS Arrays)、玻璃放電(diàn)管(GGD)等,也可以用於浪湧保護。

  2. 設計合理的電路布局

    • 在布(bù)局上,應注意避免雷擊能(néng)量對敏感元件的衝(chōng)擊。例如,半導體元(yuán)件的GND trace應避開Y-Cap雷擊能量泄(xiè)放路徑,以避免元件損(sǔn)壞。

    • 對於共模雷擊(jī),應考慮跨初、次級的安(ān)全距離(lí),避免雷(léi)擊跳火或(huò)組件損壞。對於差模(mó)雷擊(jī),主要對(duì)策是使用(yòng)MOV或Spark Gap等組(zǔ)件吸收並抑製能量流入power supply內(nèi)部(bù)。

  3. 地線處理

    • 在一次(cì)側部分,Ground的(de)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(wéi)組件的ground→PWM IC的ground。

    • 在二次側(cè)部(bù)分,應(yīng)注意TL431的地接至第二級輸出電容的(de)地,二(èr)次側Y-cap的(de)出腳接至二(èr)次側變壓器的ground。

三、進行雷擊浪湧(yǒng)測試

為(wéi)了確保開關電源能夠承受雷擊浪湧(yǒng)的衝擊,應進行相關的測試。測試項目主要針對電源火(huǒ)線(L)、地(dì)線(N)、安全地(E)進行不同組合測試,如L→E、N→E、L&N→E、L→N等。測試儀器應滿足IEC61000-4-5和GB/T17626.5等標準。

四、注意事項

  1. 在選擇浪湧保護(hù)器件時,應考慮其鉗位電壓、通流量、響應時間等參數,以確保其能夠有效地吸收浪(làng)湧能量。

  2. 在進行電路布局時,應注意保持敏感(gǎn)元件與雷擊能量泄放路徑的安全(quán)距離。

  3. 在進行雷擊浪湧測試時(shí),應確保測試電壓不超過規定值,以避免對設備造成損壞。

綜(zōng)上所述(shù),通過了解雷擊浪湧的起(qǐ)因、采取防護措施、進行雷擊浪湧測試以及注意相關事(shì)項(xiàng),可以(yǐ)有效地(dì)應對開關電源的雷擊浪湧問題。


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