開關電源的雷擊浪湧問題是一個重要的考慮因(yīn)素,特別是在設計用於戶外(wài)或可能遭受雷電幹擾(rǎo)的設備(bèi)時。以下是一些應對開關電源雷擊浪湧的建議:
雷擊(jī)浪湧的起因主要包(bāo)括直擊雷(léi)、傳導雷和感應雷。直擊雷是雷電直接擊中線路或設備,傳導(dǎo)雷是雷電擊中線路附近物體後(hòu),電流通過線路傳導至設備,而感(gǎn)應雷則是雷電在附近產生電磁場,線路在電磁場中感應出電壓和電流。此外,大型電力開關切換時也可能在供電線路上感應出大的浪湧電壓和電流。
使用浪湧保護器件:
陶瓷氣體放電(diàn)管(GDT):一種由電壓導通(tōng)的(de)開關型器件,並聯在被保護設備的線(xiàn)與線或線與地端(duān)之間,用於防雷保護。
瞬態(tài)抑製二極管(TVS):一種限壓型的過壓保護器件,能(néng)以極快的速度(pS級(jí))把過高的電壓限製在(zài)一個安全範圍之內(nèi)。
壓敏電阻(MOV):以氧化鋅為材料燒結而成的半導體限壓型浪湧器件,具有優異的非線性特(tè)性和超強的浪湧吸收能力。
其他器件:如自恢複(fù)保險絲(PTC)、靜電保護陣列(ESD/TVS Arrays)、玻(bō)璃放電管(GGD)等(děng),也可以用於浪湧保護。
設計(jì)合理的電路布局:
在布局上,應(yīng)注意避免雷擊能量對敏感元件的衝(chōng)擊。例如,半導體元件(jiàn)的GND trace應(yīng)避(bì)開Y-Cap雷擊能量泄放(fàng)路徑,以避(bì)免元件損壞。
對於共(gòng)模(mó)雷擊,應考慮跨初、次級的安全距(jù)離,避免雷擊跳火或組件(jiàn)損壞(huài)。對於差模雷擊,主要對策是使用MOV或Spark Gap等組件吸收並抑製(zhì)能(néng)量流入power supply內部。
地線處理:
在一次側部分,Ground的layout順序應為大電容的Ground→Current sensor→Y-Cap→一次側變壓器輔助繞組Vcc電容的Ground→PWM IC外圍組件的ground→PWM IC的(de)ground。
在二次側(cè)部分,應注意TL431的地接至第二級輸出電容的地,二次側Y-cap的(de)出腳接至二次側變壓器的ground。
為了確保開關電源能夠承受雷擊(jī)浪湧的衝擊,應進行相關的測試。測試項目主要針對電(diàn)源火線(L)、地線(N)、安全地(E)進行不同組合測試,如L→E、N→E、L&N→E、L→N等。測試儀(yí)器應滿足IEC61000-4-5和GB/T17626.5等標準(zhǔn)。
在選擇浪湧保護器件時,應(yīng)考慮其鉗位電壓(yā)、通流量、響(xiǎng)應(yīng)時間等參(cān)數,以確保其能夠有效地吸收浪湧能(néng)量。
在進行電路布局時,應注意保持敏感(gǎn)元件(jiàn)與雷擊能量泄放路徑的安(ān)全距離。
在進行雷擊浪湧測試時,應確保測試(shì)電壓不超過規定值,以避免對(duì)設備造成損(sǔn)壞。
綜上所述,通過了解雷擊浪(làng)湧的起因、采取防護措施、進行雷擊浪湧測試以及注意相關事項,可以有效地應對開(kāi)關電源的雷擊浪湧問題。