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低壓直流保護方案與測試
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繼電器的過流過壓保護
紅外溫槍防護方案
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5V直流防雷保護方案推薦與測試
12V直流防雷保護方案推薦與測試
低壓直流保護方案與測試

目的:

電湧顧名思義(yi) 就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓,其來源分為(wei) 外部來源(雷電和電網中開關(guan) 操作等在電力線路上產(chan) 生的過電壓)和內(nei) 部來源(空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷),根據統計,在美國:由於(yu) 電湧給各行業(ye) 造成的停產(chan) 、時間的損失、設備維修、過早地更換設備等直接損失每年高達 260 億(yi) 美金,在中國,據有關(guan) 統計,在保修期內(nei) 出現問題的電氣產(chan) 品中,有 63%是由於(yu) 電湧產(chan) 生的。我司依據 GB/T17626.5 IEC61000-4-5對浪湧(衝(chong) 擊)抗擾度試驗,對低壓直流防雷保護方案做了一些整理和測試,以供大家參考。

1. 通用的低壓直流保護方案

類型

MOV

GDT

L

TVS

24V

14D820K

2R090L-8

220µH

SMCJ30 或

1.5KE36CA

12V

14D820K

2R090L-8

220µH

SMCJ15CA 或

1.5KE18CA

48V

14D101K

2R150L

470µH

SMDJ58CA

 

特點:

壓敏電阻做粗保護,TVS瞬態抑製二極管做細保護,用電感或者PPTC自恢複保險絲(si) 耦合,浪湧的殘壓很低,溫度保險絲(si)  F 是為(wei) 了讓壓敏電阻或者 TVS 短路失效後脫落電路,以防止短路電流過大造成火災。

如果沒有地線,可在“+”“-”間使用一個(ge) 壓敏電阻14D820K 和一個(ge) 氣體(ti) 放電管做初級保護,中間用電感或者 PPTC自恢複保險絲(si) 做耦合,次級使用 TVS瞬態抑製二極管做細保護。

以上方案滿足: IEC61000-4-5 10/700US 6KV /150A,1.2/50US&8/20US6KV /3KA

 

乐天堂FUN88研發組:(www,yint,com.cn

工業與儀器儀表領域的應用

乐天堂FUN88電子TVS、ESD、MOV、GDT等產(chan) 品,主要應用於(yu) 工業(ye) 與(yu) 儀(yi) 器儀(yi) 表領域的以下方麵:

1、交流伺服電機係統   

2、自動測試設備 

3、條形碼掃描儀(yi)    

4、具備CAN聯網功能的步進電機驅動器   

5、文檔掃描儀(yi)            

6、電子恒溫器                      

7、流量計                       

8、通用控製係統

9、HEV/EV Charging                                 

10、High Speed Inspection Camera       

11、I2C步進電機驅動器                                  

12、IPM Inverter Motor Control  

13、工業(ye) 過程測量與(yu) 控製       

14、儀(yi) 表設備 - 數據采集           

15、逆變焊機          

16、IoT Edge Sensor Node         

17、LIN步進電機驅動器       

18、低光安全攝像機

19、Machine Vision                                                          

20、馬達控製係統 

21、乘坐傳(chuan) 感器                                 

22、以太網供電(PoE)銷售點(POS)終端         

23、以太網供電(PoE)可編程邏輯控製器       

24、以太網供電(PoE)保安攝像機

25、便攜數據記錄器                     

26、RFID讀取器            

27、保安監控器

28、老虎機                     

29、智能電表                             

30、太陽能逆變器        

31、不間斷電源(UPS)(離線式)                         

32、不間斷電源(UPS)(在線式)    

33、自動販賣機         

34、視覺係統                                 

35、無線攝像頭

 

其中部分產(chan) 品的應用列表為(wei) :

 

歡迎與(yu) 乐天堂FUN88技術工程師探討,以及申請免費樣品!

繼電器的過流過壓保護

繼電器廣泛應用於(yu) 消費電子產(chan) 業(ye) 和工業(ye) 設備中,它具有控製係統(又稱輸入回路)和被控製係統(又稱輸出回路),它實際上是用較小的電流去控製較大電流的一種"自動開關(guan) ".故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

繼電器可能因為(wei) 過流或者過壓而損害,繼電器由一對或者幾對觸點和繞組組成。當繞組中有電流流過時,觸點便會(hui) 打開或者閉合。當繼電器把流到感性負載的電流中斷時,會(hui) 出現電壓尖脈衝(chong) ,這是一個(ge) 常見的問題。嚴(yan) 重時,電壓尖脈衝(chong) 會(hui) 超過繼電器觸點的額定電壓,從(cong) 而損壞觸點。可能會(hui) 突然損壞而且很嚴(yan) 重,或者非常緩慢,要在多年後才能體(ti) 現。

此外,當觸點斷開、電流中斷時,如果在繼電器觸點中流過的電流過大,也會(hui) 造成損壞。電流過大、電壓過高還會(hui) 損壞繼電器的繞組。如果繼電器繞組是設計成在正常工作的情況下隻在短時間裏有電流流過的話,在意外地有電流長時間流過時,電流雖然是在正常工作的範圍之內(nei) ,最終也會(hui) 把繞組燒壞。

1.電路保護方案

保護繼電器的方法有很多種,自恢複保險絲(si)  PPTC 是常用的過流保護器件,它的特點是電路在正常工作時 PPTC 的電阻很小,對電路幾乎沒有影響,而當有過電流出現時,PPTC 的阻值迅速增大,使流經的電流降低到很低的水平。隻有當電路切斷,並排除故障,PPTC 重新冷卻,才會(hui) 恢複到低阻態的狀態。PPTC 最大的優(you) 勢是具有可複位功能,有助於(yu) 降低維護成本,提高客戶滿意度。

 而壓敏電阻 MOV 是一種常用的過壓保護器件,它的特點是,在一定電流電壓範圍內(nei) 電阻值隨著電壓的變化而變化,電氣特性與(yu) 兩(liang) 隻背對背連接的矽穩壓二極管非常相似,有著毫微秒級的響應速度, 當電路電壓正常時,MOV 的阻值很高,相當於(yu) 斷路,而當有尖峰電壓時,他提供非線性的電流導通通道,將電壓限製在一定範圍內(nei) ,從(cong) 而達到保護電路的目的。MOV 選型時,注意的參數主要是壓敏電壓和通流量的選擇,具體(ti) 請谘詢乐天堂FUN88電子。

下圖給出一種典型的繼電器保護電路,PPTC 與(yu) 繼電器線圈,繼電器觸點串聯,在故障和意外過載時可限製電流,PPTC 的選擇,首先考慮 PPTC 的耐壓,還有繼電器工作的最大穩態電流,還有動作時間,溫度等等問題,詳情可谘詢乐天堂FUN88電子。MOV 與(yu) 觸點並聯,可有效的防止觸點的。

繼電器始終是會(hui) 失效的,我們(men) 做保護,主要是希望延長繼電器的使用時間,因為(wei) 觸點始終會(hui) 積碳, 老化,其表麵不如最初那樣清潔。在繼電器壽命臨(lin) 近後期時,其接觸電阻會(hui) 迅速增大。

 

關(guan) 注公眾(zhong) 號:乐天堂FUN88電子,輕鬆了解。

關(guan) 鍵詞:繼電器的過流過壓保護、PPTC自恢複保險絲(si) 、壓敏電阻。

乐天堂FUN88電子解決(jue) 方案:www.led366.com

紅外溫槍防護方案

幾乎沒有一個(ge) 物理量像溫度一樣,如此頻繁地進行測量;通過紅外線測量溫度有各種可能性。除了傳(chuan) 統的溫度計之外,高溫計(也稱為(wei) 激光測溫儀(yi) 或紅外測溫儀(yi) )用作溫度測量儀(yi) 已被有效驗證。應用廣泛,如鋼鑄造、爐溫、機器零件、玻璃及室溫、體(ti) 溫等各種物體(ti) 表麵溫度的測量,針對特殊應用場景, 我司均有集約化的產(chan) 品配合此類產(chan) 品,滿足各種需求。

一.產(chan) 品應用優(you) 勢:

1.1.延長測試槍使用壽命,具有過流保護和過壓保護

1.2.有助於(yu) 減少測試的幹擾,提高穩定性、提高產(chan) 品 EMC 性能

1.3.提高類似 MLX90614 芯片的 ASSP 性能

1.4.符 合 IEC 61000-4-2 (ESD)Air discharge: ±15kV Contact discharge: ±8kV

1.5.IEC61000-4-4 (EFT) 40A (5/50ns)

1.6.IEC61000-4-5 (Lightning) 12A (8/20μs)

二.典型應用產(chan) 品:

 

三.應用拓撲:

esd保護方案線圖

四.器件與(yu) 工作電壓選擇:

我司有多種封裝形式可供選擇,如:SOD523/SOD-923/DFN1006

五.應用說明:

5.1.過流保護的必要性,正常設備在使用過程,用戶在更換外部電池或電源過程;很容易產(chan) 生尖峰電流,對於(yu) 紅外芯片 A/D 采集器件是致命;更是關(guan) 鍵的設計,紅外傳(chuan) 感內(nei) 部設計齊納二極管,當二極管 PN 結短路失效,導致電池短路;在石油化工行業(ye) 將會(hui) 導致火災現象,造成更大的損失!

5.2.ESD 靜電保護的必需性,此類產(chan) 品的使用環境很惡劣,主要是人體(ti) 的靜電轉移產(chan) 生的瞬間寬脈衝(chong) 的電壓;還有在特殊工況場景,環境的影響更是不可控製。

六.產(chan) 品特性:

6.1.防護器件大量用於(yu) 汽車,工業(ye) 品產(chan) 品,具有高性能!

6.2.器件體(ti) 積集約化,貼片 SMT 式

6.3.低寄生電容

6.4.ROHS 材 料

7.電氣參數(Ta:25℃):

ESDSR05:

關(guan) 注公眾(zhong) 號:乐天堂FUN88電子,輕鬆了解。

關(guan) 鍵詞:紅外溫槍防護方案、PPTC自恢複保險絲(si) 、ESD靜電二極管。

注:乐天堂FUN88電子研發組(www.led366.com

低壓變頻器防雷方案

防雷電路主要是為(wei) 了吸收電路浪湧和瞬變產(chan) 生的尖峰電壓和抑製過電壓,以保護變頻器主回路。

通用的電路1:

 

使用較少的器件,4個(ge) 壓敏電阻和保險絲(si) 的組合,壓敏電阻使用20D102K;保險絲(si) 使用10A慢斷的保險絲(si) ,保險絲(si) 的主要作用是在壓敏電阻老化短路失效後,使其和主電路脫離,防止火災。

通用電路2:

 

使用的器件較多,6個(ge) 壓敏加上3個(ge) 保險絲(si) ,共差模全防護,壓敏電阻使用20D102K,保險絲(si) 使用10A慢斷保險絲(si) 。

如果有浪湧的具體(ti) 要求,或者耐壓方麵的要求,方案需更改,具體(ti) 可聯係我們(men) 技術人員。

5V直流防雷保護方案推薦與測試

目的:

電湧顧名思義(yi) 就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓,其來源分為(wei) 外部來源(雷電和電網中開關(guan) 操作等在電力線路上產(chan) 生的過電壓)和內(nei) 部來源(空調、電梯、電焊機、空氣壓縮機和其它感應性負荷),根據統計,在美國:由於(yu) 電湧給各行業(ye) 造成的停產(chan) 、時間的損失、設備維修、過早地更換設備等直接損失每年高達260億(yi) 美金,在中國,據有關(guan) 統計,在保修期內(nei) 出現問題的電氣產(chan) 品中,有63%是由於(yu) 電湧產(chan) 生的。我司依據GB/T17626.5  IEC61000-4-5對浪湧(衝(chong) 擊)抗擾度試驗,對低壓直流防雷保護方案做了一些整理和測試,以供大家參考。

測試波形:

開路電壓波形

    開路電壓波形1.2/50μs      T1=1.2μs    T2=50μs

短路電流波形

 

短路電流波形8/20μs     T1=8μs    T2=20μs

客戶要求:

直流供電電壓5V,供電電流常規2A,峰值可達5A,浪湧等級暫定為(wei) 2KV。

低壓直流保護方案:

低壓直流保護方案

 

類型

壓敏或者氣體(ti) 放電管

L

TVS二極管

5V

壓敏使用14D820K(通流較大)

或者14D390K(通流較小)

或者使用氣體(ti) 放電管2R090L-8

或者貼片型1812-091

空心電感

100µH作用

SMDJ5.0CA

特點:

壓敏電阻或者氣體(ti) 放電管(大通流器件)做粗保護,TVS做細保護,用電感退耦,因為(wei) TVS的響應速度比壓敏或者氣體(ti) 放電管快,使用電感的目的是當大浪湧出現時,使大部分能量通過壓敏或者氣體(ti) 放電管泄放,剩餘(yu) 的小部分殘壓,通過TVS再次抑製,最終將浪湧削弱到EUT能承受的水平。最前端保險絲(si) 的作用是當後麵壓敏出現老化失效或者TVS出現異常時,能夠及時斷開電路,推薦使用慢斷的保險絲(si) 。

由於(yu) 客戶電源的電流較大,空心電感可能比較難找,如果能夠隻使用壓敏或者氣體(ti) 放電管,浪湧的殘壓後麵電路能夠承受,則隻需使用壓敏或者氣體(ti) 放電管。以下是,隻使用壓敏或者氣體(ti) 放電管,電路的殘壓:

供電電壓 5V

測試儀器 8/20綜合波浪湧發生器如下:

測試儀(yi) 器 8/20綜合波浪湧發生器

測試電壓2KV:

測試電壓

將壓敏或者氣體(ti) 放電管直接並在“+”“-”線上,打浪湧通過示波器查看殘壓。

壓敏電阻14D820K的殘壓:

壓敏電阻14D820K的殘壓

   壓敏電阻14D的殘壓:

壓敏電阻14D殘壓

 

氣體放電管1812-091的殘壓:

由於(yu) 氣放管的響應速度最慢,所以他抑製後的峰值電壓最高,但是由於(yu) 它是開關(guan) 型器件,所以他的殘壓還是比較低的。

氣體(ti) 放電管1812-091的殘壓

 

關(guan) 鍵詞:TVS二極管壓敏電阻14D820K氣體(ti) 放電管1812-091

如有問題,可聯係技術人員快速為(wei) 您解決(jue) :       

  (http://www.led366.com

 

12V直流防雷保護方案推薦與測試

  12V直流電源保護方案:

12v直流電源保護方案

類型

氣體(ti) 放電管

L

TVS二極管

12V

3R090L(M)-8

或者
2R090L(M)-8

空心電感

220µH左右

SMDJ15CA

或者5.0SMDJ15CA

 

特點:

使用氣體(ti) 放電管(大通流器件)做粗保護,當有接地線時,推薦使用3pin的氣放管3R090L(M)-8,但沒有地線時,使用2pin的氣放管2R090L(M)-8。TVS做細保護,用電感退耦,因為(wei) TVS的響應速度比氣體(ti) 放電管快,使用電感的目的是當大浪湧出現時,使大部分能量通過氣體(ti) 放電管泄放,剩餘(yu) 的小部分殘壓,通過TVS再次抑製,最終將浪湧削弱到EUT能承受的水平。

最前端保險絲(si) 的作用是TVS出現異常時,能夠及時斷開電路,根據客戶電路的電流選擇保險絲(si) ,保險絲(si) 選擇時要注意,當浪湧測試時,瞬間電流很大,有幾千安培,此時保險絲(si) 不能斷開,需要保險絲(si) 抗浪湧能力強,一般推薦使用慢斷的保險絲(si) 。

浪湧測試波形:

 

開路電壓波形

開路電壓波形1.2/50μs  T1=1.2μs T2=50μs   

短路電流波形

短路電流波形8/20μs     T1=8μs    T2=20μs

 

客戶要求:

防雷電路能承受6KV-8KV的浪湧。

測試器件以及儀器:3R090L-8,150uH空心電感2個,SMDJ15CA,8/20綜合波浪湧發生器,直流電源,示波器。如下所示:

8/20綜合波浪湧發生器

測試電壓差模±6KV各測試5次:

測試電壓差模±6KV各測試5次

測試電壓差模±6KV各測試5次

然後通過示波器查看TVS輸出端的電壓,如下所示:

TVS輸出端的電壓TVS輸出端的電壓

 

從(cong) ±6KV的測試結果來看,經過放浪湧電路後,浪湧殘壓很低,一般都能滿足客戶EUT的要求。從(cong) 器件選型上來看,氣體(ti) 放電管最高能承受瞬間電流20KA,完全能夠滿足客戶8KV浪湧的要求。

EUT

   關(guan) 鍵詞:氣體(ti) 放電管3R090L-8TVS二極管SMDJ15CA保險絲(si)

 

   如有問題,可聯係技術人員

http://www.led366.com