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电源模块防浪涌电路该如何设计出世

发布时间:2020-09-25 15:12:37 编辑:笔名
电源模块防浪涌电路该如何设计

【电动汽车资源网EV江湖ZLG致远电子】由于电源模块应用的场合也愈来愈广,运用场合错综复杂,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,致使系统的异常,为保证系统的可靠性,电源的前端防浪涌电路如何设计?

一、浪涌电压来源

1、雷击引发的浪涌,当产生雷击时,通讯电路会产生感应,形成浪涌电压或电流;

2、系统运用中负载的切换及短路故障也会引发浪涌;

3、其他设备频繁开关机引发的高频浪涌电压。

据某些权威机构报道,一年之中产生的浪涌电压超过应用电压一倍以上的次数就高达800余次,电压超1000V以上的就有300余次,这是一个相当大的数据,平均每天就有两次,所以浪涌防护电路是必不可少的。

二、电源为何需要浪涌防护电路

电源模块是系统与外部接触、接口的,外部传来的浪涌都经过电源模块,所以需要浪涌防护电路。

由于电源模块体积小,集成度高,内部的控制芯片和晶体管等器件最大耐压和最大电流都比较极限,一个浪涌电压过来可能就使模块损坏失效,导致整个系统的瘫痪,即使没有立马损坏,器件受到应力冲击,也会影响寿命和可靠性,所以为了保证电源模块延续可靠的应用,一般都需要加上浪涌防护电路。电源模块受限于体积小,很多模块内部不能加上防浪涌电路,所以需要在模块的外部加上防浪涌电路。

3、浪涌测试标准

电源模块的浪涌测试标准是参照IEC61000-4-5。该标准适用于电气和电子设备在规定的工作状态下工作时,对由开关或雷电作用所产生的有一定危害电平的浪涌电压的反应。该标准不对绝缘物耐高压的能力进行实验,也不斟酌直击雷。

该标准的实验等级分类如下:

表 1实验等级

4、浪涌防护电路

由于电源模块体积小,在EMC要求比较高的场合,需要增加额外的浪涌防护电路,以提升系统EMC性能,提高产品的可靠性。如图2所示,为提高输入级的浪涌防护能力,在外围增加了压敏电阻和TVS管。但图中的电路(a)、(b)原目的是想实现两级防护,但可能适得其反。如果(a)中MOV2的压敏电压和通流能力比MOV1低,在强干扰场合,MOV2可能无法承受浪涌冲击而提早破坏,导致整个系统瘫痪。一样的,电路(b),由于TVS响应速度比MOV快,往往是MOV未起作用,而TVS过早破坏。所以正确的接法一般是如图(c)、(d)所示,在两个MOV或是MOV和TVS之间接一个电感。

图2 两级浪涌防护

如图3所示,可以在MOV和TVS之间加一个电阻,可以防止TVS先导通到破坏,而MOV还没来得及动作;在选取R的时候要考虑R的功耗,以免R先损坏;同时可以并联电容,吸收能量,提高抗浪涌能力;MOV和TVS的选型很关键,选择适当的最大允许电压和最大通流量很重要,这个就要参照电源模块的输入电压以及浪涌实验等级,如果电压选择小了后端供电不正常,选择大了起不到保护作用,通流量选小了器件容易破坏。

图3 浪涌防护

选择了一个可靠的防浪涌电路,再配上致远三代新品,小体积、高效率、自带短路保护的贴片产品,为你的系统保驾护航。

图4 小体积高效率贴片产品<运沙船头锚损毁、渔船船身破损/p>

(来源:电动汽车资源网EV江湖 ZLG致远电子)

本文由电动汽车资源网【EV江湖】作者撰写,观点仅代表个人,不代表电动汽车资源网。

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