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      典型的雷擊測試和對策以及小技巧,老司機必須懂的知識!
      發(fā)布者:深圳市踏歌科技有限公司  發(fā)布時(shí)間:2017-01-17
        下面是一個(gè)典型的規格: (1.2uS / 50uS)
        – 沒(méi)有誤動(dòng)作: 4 kV / 12 Ω共模, 2kV/ 2 Ω 差模
        – 可以交流重啟(關(guān)機,短時(shí)間不工作): 6kV / 12 Ω 共模, 4kV / 2Ω差模
        – 更高雷擊電壓時(shí),不能出現安規問(wèn)題
        ● 雷擊有兩種模式:差模雷擊和共模雷擊
        ● 雷擊的峰值電壓是規定的,在kV級別
        ● 輸入阻抗也是規定的,或者有時(shí)規定輸入短路電流
        – 例如: 6 kV / 12 Ω = 500A
        ● 連續的雷擊脈沖和重置時(shí)間又非常短造成損害比較大:
        – 一個(gè)非常短的重置時(shí)間如: 15s 或1分鐘, 使其很難通過(guò)測試, 原因為壓敏電阻和其他的部分沒(méi)時(shí)間把溫度降下來(lái)!
        差模雷擊
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        差模雷擊是高電壓加在L和N線(xiàn)之間.
        電流從L線(xiàn)流入從N線(xiàn)流出
        共模雷擊(1)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        當開(kāi)關(guān)在接右位置,電壓加在L線(xiàn)和大地線(xiàn)上(雷擊發(fā)生器上顯示“L1/PE”).
        當開(kāi)關(guān)在接左位置,電壓加在N線(xiàn)和大地線(xiàn)上(雷擊發(fā)生器上顯示“L2/PE”).
        上面兩個(gè)實(shí)際上是在電源產(chǎn)品上產(chǎn)生共模和差模電流電流。
        共模雷擊(2)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        當雷擊發(fā)生器設定為“L1, L2 / PE”, 開(kāi)關(guān)同時(shí)接到兩線(xiàn)上。這是唯一真的共模雷擊測試設定。如果客戶(hù)簡(jiǎn)單說(shuō)共模雷擊指的就這個(gè)設定.
        系統只有兩線(xiàn)輸入,輸出有懸空(不接大地), 共模雷擊是沒(méi)有意義的! (很容易通過(guò)測試, 只要輸出真的懸空)
        雷擊會(huì )產(chǎn)生什么損壞
        差模雷擊產(chǎn)生高的差模電流能導致輸入大電容的電壓升高,而損壞輸入大電解電容和開(kāi)關(guān)管的漏極。
        共模雷擊會(huì )產(chǎn)生非常高的共模電壓,共模電壓能造成電弧放電。電弧放電發(fā)生會(huì )產(chǎn)生一個(gè)非常高的高頻的電流。如果沒(méi)有電弧放電發(fā)生,電流比較小,只有寄生電容Cparasitic * dv/dt.
        當發(fā)生一個(gè)電弧放電,會(huì )得到一個(gè)非常高的峰值高頻電流,高頻電流產(chǎn)生噪聲能耦合進(jìn)入低壓電路導致誤動(dòng)作。
        雷擊的損壞:
        – 非常高的共模電壓能導致跨接在初級和次級間的Y電容損壞。
        – 非常高的差模電壓導致輸入回路產(chǎn)生過(guò)高的電壓和過(guò)大的電流,損壞輸入端的元器件(保險絲,輸入整流橋,X電容,壓敏電阻,開(kāi)關(guān)管)。
        振鈴的損壞:
        – 高頻電流能導致在漏極上產(chǎn)生不安全的高壓。
        – 高頻電流能導致不安全的高壓振鈴,可以損壞像肖特基二極管等器
        件。
        雷擊電流在電路中是怎么流的?
        差模雷擊電流在電路中的流向(CLC結構)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        從上面電路圖來(lái)看,大部分的差模電流通過(guò)C1和C2
        – C1 和C2 的電壓將迅速升高,導致漏極電壓過(guò)高。
        – 要想漏極在輸入電容電壓升高時(shí)不損壞,需要加入輸入的過(guò)壓保護線(xiàn)路,在輸入電壓高一定值,停止開(kāi)關(guān),漏極電壓就會(huì )降低,就像TOP系列都有輸入過(guò)壓保護線(xiàn)路
        – 降低輸入大電容的值,也同時(shí)降低了成本.
        RT1上的損耗是非常大的,輸入電容相當短路,所有的壓降在RT1上,電流非常大: V * I * t = 能量---- 可能會(huì )失效。保險絲也是如此。D1可以看到非常高的電壓---- 如果整流二極管損壞是因為電壓過(guò)高,那加RC是非常有幫助(在PIN1和PIN2,PIN3和PIN4間接電容, 不需要安規電容)C30 將看到高電壓. X電容具體KV級別的雷擊電壓。
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        如果在C30處并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻
        – 可以保護整流橋和輸入電容
        – 通過(guò)保險絲和RT1的峰值電流會(huì )增大
        ● 如果保險絲燒斷,考慮更大的保險絲(更高的I2f),但不要使用“電路保護保險絲”
        ● 任何額外串聯(lián)阻抗將減少峰值電流,
        – 高阻值的負溫度系數熱敏電阻RT1
        – 輸入共模電感
        – 輸入差模電感
        ● 如果因為差模雷擊電流太大造成的失效(比如:保險絲,RT1),可以外加一個(gè)差模電感來(lái)減少峰值電流
        ● 注意:有些電感非常容易飽和,電感從流過(guò)它的電流中存儲大量的能量,然后可能因為釋放能量產(chǎn)生高壓而引發(fā)電弧放電或者燒毀電感(所以電感在布線(xiàn)時(shí)需要加放電針)。
        差模雷擊電流在電路中的流向(普通結構)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        當電路中沒(méi)有C1
        – 共模電感L1要承受更高的電壓和更多的電流
        – 多槽的共模電感對繞組電弧放電有更多的阻抗
        ● 注意:有些電感器會(huì )非常飽和,從電流中存儲大量的能量,然后可能因為釋放能量產(chǎn)生高壓而引發(fā)電弧放電或者燒毀電感。
        ● MOV壓敏電阻:
        – 壓敏電阻的直徑大小是其吸收能量的指標
        – 記住壓敏電阻是一個(gè)電壓箝位----如圖:壓敏電阻會(huì )增加在他左邊的器件上的峰值電流
        – 例如:在X電容上并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻,保險絲和RT1上的雷擊電流會(huì )增大。
        差模雷擊電流在電路中的流向(電容等效電感)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        有時(shí)在大的電解電容上的短時(shí)間尖峰電壓(因為電容的等效串聯(lián)電感ESL和引腳電感造成的), 損壞漏極.
        解決的辦法:在輸入電解電容靠近開(kāi)關(guān)管和變壓器處并聯(lián)一個(gè)高頻的旁路電容,縮小回路面積會(huì )有幫助的。
        共模雷擊電流在電路中的流向----輸出接大地
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        手機,路由器,機頂盒等其他應用,其輸出接天線(xiàn)或者外接線(xiàn)的電源設備,需要按上圖測試雷擊加在輸入端和輸出端.
        ● 電壓加在電源的輸入端和輸出端上
        ● 注意:在左邊,雷擊加在L和N線(xiàn)上(“L1,L2 / PE”)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        雷擊電流會(huì )流經(jīng)B+和B-銅皮
        ● 盡管事實(shí)是共模雷擊,你也能看到差模的影響
        – 因為L(cháng)和N線(xiàn)上的阻抗并非完全相同(電流分流器概念)
        ● Y電容跨接初次級,必需要承受高電壓(雷擊電壓在kV)
        ● 隔離層將看到高壓經(jīng)過(guò):
        – 光耦器(圖上沒(méi)有,實(shí)際應用中都會(huì )有光耦)
        – 從變壓器來(lái)看,次級繞組和初級繞組
        – 從變壓器來(lái)看,次級繞組和輔助繞組
        共模和差模電流結合(L1/PE, L2/PE)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        如果你設定雷擊發(fā)生器為“L1/PE” 或“L2/PE”,共模和差模電流結合的效果
        ● 這個(gè)不是普通規格
        ● 將得到同樣的共模電流流向
        ● 此外輸入大電容的電壓迅速上升和其他的一些差模電流效果
        電流流向----共模雷擊電壓加在輸出端
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        在比較差的電路圖中,電流流過(guò)變壓器耦合電容(初級和次級耦合電容)和Y電容,電流流過(guò)C腳的電容地和IC的地之間的連線(xiàn),連線(xiàn)上有雜散電感,造成電壓下降,將顯示在C腳電壓上(共模阻抗耦合)
        串聯(lián)一個(gè)電阻在光耦的反射極(TOP-GX)
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        電流流向:穿過(guò)光耦的雜散電容流入初級
        ● 能注入一個(gè)非常大的電流造成C腳誤動(dòng)作,損壞或者鎖?。ê捅簦?br />   ● 在光耦連接到C腳串聯(lián)一個(gè)300 W電阻減少電流脈沖
        共模雷擊電流流向---3線(xiàn)輸入
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        如果雷擊有加但沒(méi)有穿過(guò)電源, (e.g. 輸出不接地),然后只有Y電容要耐壓。
        ● 如果L和N線(xiàn)阻抗不平衡,就會(huì )產(chǎn)生差模電流
        ● Y電容要有KV級別雷擊電壓
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        有時(shí),必須結合測試把雷擊發(fā)生器的地線(xiàn)接到交流接頭上的大地端子上和輸出共模.
        ● 必須分開(kāi)兩種都測試
        ● 一些電源有金屬底架,和有的在內部有接地線(xiàn),接到AC端子的接地線(xiàn)上
        ● 必須考慮雷擊是怎樣進(jìn)入客戶(hù)系統
        ● 舉例,如果系統有金屬底架,和這金屬底架是接地的,必須試著(zhù)把底架的接地點(diǎn)接到雷擊發(fā)生器的地
        附加小技巧
        修理和預防任何的電弧放電。因為電弧放電導致大的高頻電流流。
        ● 增加空間距離或者在PCB上開(kāi)槽。
        ● 一旦發(fā)生電弧放電,會(huì )在銅皮的上留下痕跡,這個(gè)地方很容易再次發(fā)生電弧放電地方。因此需要改善這個(gè)地方
        ● 如果壓敏電阻容易炸裂開(kāi),可以在壓敏電阻上加熱縮套管。壓敏電阻放在離保險絲比較遠的地方。
        ● 不能把壓敏電阻加在保險絲前,如果這樣做了違背了安規
        雷擊需要考慮下面問(wèn)題:
        – 哪兒的電壓變形?
        – 電流流向哪兒?(電弧放電會(huì )產(chǎn)生非常高的電流)
        – 記?。汗材@讚魰?huì )產(chǎn)生差模雷擊的效果
        – 控制IC的低壓腳,思考一下“共模阻抗在哪里使高頻電流造成問(wèn)
        題?”
        記住共模阻抗噪聲耦合
        ● 能加阻抗減少峰值電流
        – 例如,共模電感,差模電感,或者電阻串聯(lián)在光耦器上----但是記
        住這些器件都會(huì )電弧穿越,如果要加,需要小心
        ● 能箝住高壓?jiǎn)??用壓敏電阻,電容,或者穩壓管
        壓敏電阻的正確接法
      典型的雷擊測試和對策以及小技巧
        壓敏電阻的線(xiàn)要越短越好減少寄生電感
       
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