一、過壓浪涌試驗方法
對于某些特定環(huán)境和用途的電子設備,電源中經(jīng)常出現(xiàn)電壓浪涌(本文所指的浪涌為過壓浪涌)。通信設備的過壓浪涌主要有以下形式,下面是具體參數(shù):
在電源設計過程中,必須對電源進行浪涌試驗,以防止這些過壓浪涌對后端用電設備的影響。相關浪涌試驗要求為:電氣設備應承受五次過壓浪涌,兩次過壓浪涌之間的時間間隔為1min。過壓浪涌檢測方法:首先,電氣設備在正常穩(wěn)態(tài)電壓下供電,然后將電氣設備的輸入電壓增加到浪涌電壓,最后將輸入電壓恢復到正常穩(wěn)態(tài)電壓。過壓浪涌后,電源和后端設備不得出現(xiàn)故障。
二、實際案例
通信公司采用ACBEL出品的SV48-28-450B-48V直流轉換電源在做2KV浪涌試驗時,輸入前端電路起火,直接損壞后端MOSFET。
經(jīng)分析,由于前端防浪電路為2,直流轉換電源KV在高壓沖擊下,會產生大電流沖擊,導致電路板著火,損壞后端MOSFET,最直接的原因應該是電源前端設計的防浪電路故障。
三、電路設計
為了保護使用此電源的通信設備,防止浪涌電壓的影響,設計了防浪涌電路。具體電路圖如下:
該電路采用兩級防雷電路進行防雷和浪涌處理,是一種高級直流防雷和浪涌處理電路。現(xiàn)在需要滿足通信客戶的輸入端IEC61000規(guī)定的輸入應滿足大地2000的要求KV,4KV浪涌電壓,雷擊電流5KA,10KA的要求。
該電路的工作原理如下:當感應產生雷擊浪涌電壓時,由于L1會阻擋電壓的突變,讓前級電路先動作,前級四級電路MOV(MOV1-4)管道,兩個放電管(FDG1、2)放大電流,然后,一小部分能量通過后級L1電感,兩個MOV管(MOV5、6)為了釋放較小的電流,同時進一步夾緊輸入端的浪涌電壓,防止損壞后方的設備和電源模塊。器件的結電容會影響其動作時間,在這三個裝置中,TVS最快的響應動作時間,F(xiàn)DG的次之,MOV的最慢。由于MOV大部分損壞處于短路狀態(tài)。為防止短路時發(fā)生火災,應串聯(lián)保險管,選用防爆慢熔型,滿足8/20微秒電流波形的沖擊。差模電感L它還可以與后級電容組成EMC差模濾波,對1MHZ以下干擾具有良好的抑制作用。請注意,電感必須是空心線圈,因此它不會通過大電流飽和,當它太大時,它的體積也很大,L2,L3是兩個共模電感,Q1是防反接MOSFET,Q2和R9是啟動時的瞬態(tài)沖擊電流。該電路不僅在模塊前端具有抗浪涌功能,而且具有干擾抑制和抗反向連接功能。
四、改變設計電路后測試效果
通過現(xiàn)場分析,在采用我們提供的這個電路后,經(jīng)過多次實際測試,成功抑制了2次KV浪涌,保護了后端設備的器件。