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分享:《低压直流防雷保护方案》

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世纪电源网-SUN
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-5 17:38:58
目的:
电涌顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压,其来源分为外部来源(雷电和电网中开关操作等在电力线路上产生的过电压)和内部来源(空调、电梯、电焊机、空气压缩机和其它感应性负荷),根据统计,在美 国:由于电涌给各行业造成的停产、时间的损失、设备维修、过早地更换设备等直接损失每年高达 260 亿美金,在中 国,据有关统计,在保修期内出现问题的电气产品中,有 63%是由于电涌产生的。依据 GB/T17626.5 IEC61000-4-5对浪涌(冲击)抗扰度试验,对低压直流防雷保护方案做了一些整理和测试,以供大家参考。
通用的低压直流保护方案
QQ截图20190805172835.png QQ截图20190805172938.png
特点:
压敏电阻做粗保护,TVS 做细保护,用电感或者自恢复保险丝耦合,浪涌的残压很低,险丝 F 是为了让压敏电阻或者 TVS 短路失效后脱落电路,以防止短路电流过大造成火灾。
以上方案满足 IEC61000-4-5 10/700US 6KV /150A1.2/50US&8/20US 6KV /3KA
根据以上方案对 24V 直流电源进行测试,浪涌电压设置为+6KV,-6KV,通过示波器查看输出如下:
QQ截图20190805173117.png
可看出通过多级防护,抑制效果很好,残压很低。
一些客户需要过的浪涌等级很高,可达到 20KV 左右,如果用 TVS 则需要功率很大的,成本就比较高。如果后面 EUT 的耐压比较高,这个时候二级保护则可以使用压敏电阻,例如 24V 的系统,过 10KV 的浪涌,前面 MOV1,2,3 压敏电阻使用20D820K(或者更大的,或者几个同类型的压敏并联使用),后面用三颗 20D680K替代 TVS1,2,3,这样做的好处是可以通过很大的浪涌电流,成本也比较低。缺点是残压很高,如下所示,用压敏替代 TVS 后 6KV 的残压可达到 100V 以上:
QQ截图20190805173224.png
使用这种方案需要客户综合评估,如果需要过大浪涌,还需要精确限压,则需要大功率的 TVS我司有 5KW,15KW TVS,具体可咨询上海音特电子。
如果需节省成本,可使用以下方案:
QQ截图20190805173408.png
如果直流电源只有“+”“-”线,没有地线,则只需做差模保护,只需要一个 MOV,电感和一个 TVS 即可。
QQ截图20190805173450.png



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