其中R1、R2、R3為壓敏電阻;D1、D4為氣體放電管;L1、L2為共模電感。DC 24V供電電路是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到的電路,在設(shè)計(jì)該電路時(shí)候,共模扼流圈的選型要注意電流參數(shù)。R2+R3+D4構(gòu)成主要的浪涌共模防護(hù),D4的選型需要考慮到絕緣阻抗測試電壓。C1、C2、C4、C5為Y型防護(hù)電容,C3是X防護(hù)電容。此電路涉及到接口的浪涌防護(hù)、靜電防護(hù)、EFT、傳導(dǎo)、輻射,可根據(jù)測試項(xiàng)目選擇使用。壓敏電阻是半導(dǎo)體非線性電阻,沒有過電壓時(shí)呈高阻抗?fàn)顟B(tài),一旦過電壓,其阻抗突變?yōu)榈椭担瑢㈦妷合拗圃谝欢ǚ秶?/span>氣體放電管是間隙型浪涌保護(hù)元件。當(dāng)加載在其兩端的電壓超過一定值時(shí),管子兩極開始放電,兩極電壓迅速下降。氣體放電管具有很強(qiáng)浪涌電壓吸收能力,有很高的絕緣阻抗及很小的寄生電容。較多的用在設(shè)備的防雷保護(hù)中。配合使用原因:壓敏電阻有較大的寄生電容,會(huì)產(chǎn)生一定的泄露電流,尤其是在交流電源系統(tǒng)中。性能較差的壓敏電阻在使用一段時(shí)間后,由于泄露電流變大的問題,可能會(huì)發(fā)熱自爆。 因此在壓敏電阻之間串入氣體放電管,使壓敏電阻幾乎無泄露電流。兩個(gè)串聯(lián)會(huì)帶來系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間變長:串聯(lián)的反應(yīng)時(shí)間是兩個(gè)之和。當(dāng)然也可以不加氣體放電管,用熱脫扣壓敏電阻替代,老化保險(xiǎn)絲自行斷開就不會(huì)造成短路發(fā)生了。2.為何既使用 Y 電容又使用共模電感?兩個(gè)都是濾共模干擾?- 使用 Y 電容的時(shí)候要有機(jī)殼地,Y 電容是為高頻信號(hào)提供最快捷的回路通道;
- 共模電感用來阻隔共模電流,減小共模電流的傳導(dǎo)干擾;
補(bǔ)充一點(diǎn)關(guān)于 X 電容和 Y 電容的小知識(shí):X 電容是安規(guī)電容的一種,根據(jù) IEC 60384-14,電容器分為X電容及 Y 電容,火線零線間的是X 電容。X 電容用在電源濾波器里,起到電源濾波作用,對(duì)差模干擾起濾波作用。Y 電容用來消除共模干擾。也是分別跨接在電力線兩線和地之間(L-E,N-E)的電容,一般是成對(duì)出現(xiàn)。基于漏電流的限制,Y 電容值不能太大,一般在幾個(gè) nF。X 電容 Y 電容都是安全電容,區(qū)別是 X 電容接在輸入線兩端用來消除差模干擾,Y 電容接在輸入線和地線之間,用來消除共模干擾。X 電容---金屬薄膜電容器。通常,X 電容多選用耐紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容。這種類型的電容體積較大,但其允許瞬間充放電的電流也很大,而其內(nèi)阻相應(yīng)較小。X 電容采用塑封的方形高壓 CBB 電容,CBB 電容不但有更好的電氣性能,而且與電源的輸入端并聯(lián)可以有效的減小高頻脈沖對(duì)電源的影響。Y 電容---常采用高壓瓷片的。Y 型電容連接在相線與地線之間。為了不超過相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)限定的地線允許泄漏值,這些電容的值大約在幾 nF。一般地,Y 電容應(yīng)連接到噪聲干擾較大的導(dǎo)線上。Y1 屬于雙絕緣 Y 電容,用于跨接一二次側(cè)。Y2 則屬于基本單絕緣 Y 電容,用于跨接一次側(cè)對(duì)地保護(hù)即FG線。X 電容、Y電容應(yīng)用在開關(guān)電源中各種作用都不同,都是不可以互相替換的。在系統(tǒng)不上電的時(shí)候,靜電干擾可能從任一方向影響系統(tǒng),因此需使用雙向 ESD。TVS一般用于主級(jí)和次級(jí)的防護(hù)。抗沖擊能量更高,抗壓稍低,響應(yīng)時(shí)間比 ESD 略 高,選 TVS 一般看封裝和功率;ESD 一般用于板級(jí)保護(hù)。抗沖擊能量低些,響應(yīng)極快,對(duì)高速通信的影響較低,ESD看 ESD rating;ESD 用于放靜電,容值通常很低。TVS的容值相對(duì)較高。ESD 選型要考慮被保護(hù)信號(hào)的速度,當(dāng)速度越高時(shí),要選擇電容 C 小的器件,再根據(jù)信號(hào)電壓選擇合適反向關(guān)斷電壓等。兩個(gè)共模電感串聯(lián)使用,提升其濾共模干擾的能力。最好使用一大一小,以濾除不同頻段的共模干擾。靜電放電的特點(diǎn):速率快、放電時(shí)的電阻很小,形成瞬時(shí)的大電流。兩種破壞機(jī)制:大電流下的熱失效、高電壓下的靜電擊穿。 普通二極管只能起到鉗制電壓的作用,不能對(duì)高達(dá)幾百兆頻率的ESD脈沖做出響應(yīng)。壓敏電阻抗一次ESD脈沖后特性就會(huì)改變,而ESD保護(hù)器件抗幾萬次也不會(huì)改變特性。共模電流會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的輻射干擾。共模電流產(chǎn)生的原因有以下四點(diǎn):1、外界電磁場在導(dǎo)線中感應(yīng)出的電壓;2、強(qiáng)電場的地方有必要還需考慮采用鍍鋅管屏蔽;3、采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)開關(guān)電源供電;2、串入差模扼流圈,相當(dāng)于串入一個(gè)差模電流產(chǎn)生的電感,此電感相當(dāng)于一個(gè)低通濾波元件,從而起到差模抑制作用;一般情況下 ,差模干擾幅度小,頻率低,所造成的的干擾小,差模干擾屬于對(duì)稱性干擾。共模干擾的幅度大,頻率高,還可通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射,所造成的干擾較大,共模干擾屬于非對(duì)稱干擾。溫馨提示: 1、如需EMC技術(shù)問題交流,想加入電磁兼容EMC交流群的,請?jiān)谖哪┨帓叽a加入。 2、如文章內(nèi)容有問題咨詢或溝通,請?jiān)谖哪┝粞裕脚_(tái)將第一時(shí)間反饋給作者或直接互動(dòng)。
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