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【龙腾原创】低压电源的浪涌设计更改实例

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zvszcs
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  • 2014-6-11 10:50:16
目前一款电源,浪涌不了,需要更改,正好将更改过程做个记录,顺便参加活动
batteryli
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  • 2014-6-11 10:54:26
 
这方面的经验很少,跟着房主的脚印学习学习
zvszcs
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  • 2014-6-11 10:55:24
 
zvszcs
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  • 2014-6-11 10:56:30
 
状态描述:输入24V ,输出12V
浪涌工模4KV,差模2KV,会损坏后端的模块,有时会重启
zvszcs
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  • 2014-6-11 10:59:55
 
修改所需要的设备:
福禄克18B一台
纯电阻负载,24V输入电源,示波器,雷击浪涌发生器一台
oldfang
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  • 2014-6-11 11:03:16
 
都模块化了 感觉好高端
顺便问下白色的东西是啥
zvszcs
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  • 2014-6-11 11:05:22
 
固定胶水
oldfang
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  • 2014-6-11 11:12:39
 
我还以为是电容呢
大功率电源下面有些是用的带粘性的四方的硅胶片
爱国分子
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  • 2014-6-11 17:04:43
 
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zhenxiang
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  • 2022-12-29 14:27:16
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你这个回答多少年后再看还是让我忍不住的笑出来
化二为一
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  • 2014-6-11 11:14:50
 
气体放电管,简称GDT,并联在共模电感一组线圈的两端。
zvszcs
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  • 2014-6-11 11:16:20
 
谢谢帮我解释
爱国分子
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  • 2014-6-11 17:05:51
 
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ncp1031
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  • 2014-6-11 14:54:27
 
白色的是气体放电管吧!
wxj1220
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  • 2014-6-12 13:48:37
 
白色的是SMD的气体放电管吧!
铁板牛柳
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  • 2014-6-26 10:58:21
 
那个贴片形状的吗?
zvszcs
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  • 2014-6-26 11:17:07
 
是的,贴片的
myship02
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  • 2014-6-11 11:09:38
 
发一下原理图学习一下,哈哈
化二为一
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  • 2014-6-11 11:18:20
 
要说清楚,是负极性出问题,还是正极性出问题。电源模块的资料,还要上传。
——其绝缘耐压能力与安规特性,对浪涌测试也很重要
zvszcs
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  • 2014-6-11 15:42:50
 
规格书稍后发
化二为一
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  • 2014-6-11 10:57:11
 
什么产品,对成本怎么这么不敏感
zvszcs
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  • 2014-6-11 11:00:48
 
工业品,对成本不敏感
爱国分子
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虎仔
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  • 2014-6-11 22:16:52
 
这是什么电源,看上去,有很很多集成块的了。
Coming.Lu
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  • 2014-6-11 11:05:44
 
进来学习下。
zvszcs
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zvszcs
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zvszcs
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  • 2014-6-11 11:12:49
 
试验配置图
化二为一
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  • 2014-6-11 11:16:35
 
右边的负载,是线绕电阻吧
ck7401
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  • 2014-6-11 12:50:38
 
用电子负载测试会比较准确些,纯电阻负载会有误差。
zvszcs
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  • 2014-6-11 13:42:25
 
会把电子负载干掉的,破坏性试验不应用电子负载
爱国分子
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虎仔
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  • 2014-6-11 22:22:50
 
像上图那样,用可调电阻可以吧…………
zvszcs
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  • 2014-6-12 15:40:06
 
电子负载就是MOS,在线性区
zhenxiang
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  • 2022-12-29 14:29:06
  • 倒数1
 
你做EMC试验拿个电子负载去,脑子多少是有些毛病
zvszcs
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  • 2014-6-11 13:42:51
 
是的,功率够的

zvszcs
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  • 2014-6-11 13:51:42
 
zvszcs
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  • 2014-6-11 13:52:05
 
电源挂了,彻底挂了
cyx7610
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  • 2014-6-11 13:56:51
 
关键是要将浪涌产生的能量及时消掉才能很好解决。
化二为一
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  • 2014-6-11 14:05:20
 
datasheet上传,浪涌产生的能量想吸收有点困难,毕竟能量太大,最好转移掉
zvszcs
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  • 2014-6-11 16:45:35
 
第一步:更换模块,调整线路
先用万用表看看,有没有重启,损坏
配置图:




zvszcs
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  • 2014-6-11 16:46:38
 
目前未见万用表有重启,试验结束后,有输出
接着下一步:接上示波器看输出叠加峰值
化二为一
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  • 2014-6-11 17:01:33
 
万用表的反应速度太慢,可以在输出接示波器(当然尽量在示波器的引脚上并联30V的TVS管,作保护)
zvszcs
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  • 2014-6-11 17:07:51
 
挂上示波器后,峰值真的吓人
上图
zvszcs
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  • 2014-6-11 17:08:30
 
峰值高达-150V +50V 时间也不短
xupeng
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本网技师
  • 2014-6-15 16:39:32
 
峰值高达-150V +50V 时间也不短,你这用示波器抓的是输出电压的值吗?
化二为一
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  • 2014-6-12 09:29:38
 
应该这么测试,可以在输出加TVS管抑制
爱国分子
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  • 2014-6-11 17:07:57
 
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zvszcs
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  • 2014-6-11 17:13:47
 
更改1,在输出端的地线对大地增加一个102电容
测试波形如下:


zvszcs
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  • 2014-6-11 17:14:08
 
幅度小了50V,很明显
zvszcs
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  • 2014-6-11 17:22:02
 
根据这个思路,继续增加对地电容,增加一个103
测试图:发现变大了
星宇
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  • 2014-6-11 17:28:05
 
进来跟学习下!
zvszcs
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  • 2014-6-11 17:32:24
 
进一步修改输入参数,继续测试
图如下:


zvszcs
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  • 2014-6-11 17:33:28
 
这个幅度非常明显,这种情况下,后面的负载是不会损坏的
更改:预留
zvszcs
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  • 2014-6-11 17:48:25
 
继续向低电压试验

zvszcs
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  • 2014-6-12 15:47:24
 
不需要并联TVS,否则测试不准确
虎仔
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高级工程师
  • 2014-6-30 15:53:01
 
看得不是很清,液晶屏上面寫的是什么
hhdxzzc502
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  • 2017-6-20 14:06:54
  • 倒数3
 
间隔15s?
joezzhang
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  • 2014-6-11 21:42:52
 
模块输入端+-之间要加电容,大电解必须的,有条件的话在引脚处加一个500V/224的贴片陶瓷电容,对浪涌和EFT都有好处
zvszcs
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  • 2014-6-12 08:10:41
 
真的吗,电解有了,没有陶瓷,可以试试
zvszcs
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  • 2014-6-12 09:04:06
 

输入没有224陶瓷
zvszcs
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  • 2014-6-12 09:04:52
 

增加224 CBB电容,在模块的输入端,工模之后,值变小了,有一些没有变化,证明有改善
化二为一
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副总工程师
  • 2014-6-12 09:31:58
 
将输出端GND与机壳地相连,测试结果如何
zvszcs
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  • 2014-6-12 10:10:27
 
手上模块太少,厂家规格书没有指出外壳与初级,次级之间的耐压
不敢试

zvszcs
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  • 2014-6-12 11:55:43
 
规格书上传
URB_YMD-20W.pdf


zvszcs
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  • 2014-6-12 11:56:38
 

zvszcs
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  • 2014-6-12 11:58:20
 
发现个坑爹的问题,启动瞬间竟然有一段时间输出电压在15V ,万用表都能抓到
zvszcs
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  • 2014-6-12 12:00:12
 

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  • 2014-6-12 12:01:06
 
专门指出输入输出之间的电容值,内部初级和次级之间估计是装了一个2000V的102电容
zvszcs
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  • 2014-6-12 13:26:45
 

zvszcs
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  • 2014-6-12 13:27:37
 
这是我自己做的,24/48 12V输出,只有一个差模压敏,也很小,模块就不行,我晕
zvszcs
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  • 2014-6-12 13:35:30
 
有需要的可以不上原理图
zvszcs
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  • 2014-6-12 13:37:32
 
增大二级工模电感感量到9M


zvszcs
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  • 2014-6-12 13:39:10
 
在62楼基础上,在输出端增加TVS 13V 双向,竟然变大了


zvszcs
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  • 2014-6-12 13:41:03
 
在62楼基础上增加输出工模,1MH,测试图,基本没有变化




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  • 2014-6-12 13:43:38
 
在上面的基础上,更改一级Y电容,103*2 震荡次数变少,幅度基本不变化


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  • 2014-6-12 13:45:58
 
回复输出配置,将初级对大地泄放回路的压敏和放电管更改为输入最前面
测试


zvszcs
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  • 2014-6-12 13:47:59
 
在上面的基础上增加一个CBB 224与模块的输入脚之间测试


zvszcs
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  • 2014-6-12 13:48:19
 
这招效果还是比较明显
zvszcs
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  • 2014-6-12 13:50:01
 
在输出正对大地之间增加一个102电容,效果也比较明显


zvszcs
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  • 2014-6-12 13:52:24
 
安装模块厂家说明书的原理图,增加一对电容 输入正对输出正,输入地对输出低,测试,效果明显变差


joezzhang
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  • 2014-6-12 16:26:40
 
那个224最好用贴片的,这个nS级别的尖峰有引脚和没引脚会有区别


同时这个输入对输出的电容最好加上,上次就遇到这种坑爹的问题,不加也能过Surge测试,但是做完Surge回来再打Hi-pot就漏电流超标了,砸开模块一看,内置的贴片2KV电容烧黑了。。。最后只好老老实实外加一个容量大点的电容多分点电流,至少要加一个大点的Y1电容
zvszcs
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  • 2014-6-26 19:31:48
 
确实,内部的电容很坑爹,变压器耐压更加坑爹,为啥不用PCB做变压器难
zhenxiang
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LV8
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  • 2014-6-12 15:28:21
 
这种模块外壳和输入输出的耐压一般是1500VDC,内部初次级Y电容是高压瓷片102、2KV
zvszcs
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  • 2014-6-12 15:42:40
 
这个模块目前不能更改
老梁头
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  • 2014-6-12 18:36:12
 
占位学习
zvszcs
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  • 2014-6-13 10:29:42
 
重新调整PCB


zhenxiang
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副总工程师
  • 2014-6-13 16:13:51
 
具体都调整弄哪了 有什么道理
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  • 2014-6-13 21:00:39
 
优化保护大地,去除模块下面的正面走线,增加初级,次级对保护地的距离
zvszcs
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  • 2014-6-13 21:01:47
 
增加输入电容,用以提高中断时间
zvszcs
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  • 2014-6-14 15:15:07
 
规格书上又发现,输入,输出对外壳耐压没有标出
zvszcs
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  • 2014-6-15 10:11:03
 
新PCB到,重新装配,准备测试
zvszcs
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  • 2014-6-15 14:33:41
 
新版本测试结果
w-dream
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高级工程师
  • 2014-6-15 16:43:56
 
从一楼一直往下看,跟着学习一下啦。
zvszcs
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  • 2014-6-21 10:57:06
 
跟系统配合实验,证明更改是非常有效的,效果很好
zvszcs
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  • 2014-6-24 10:49:22
 
后面来讲一下设计思路
首先:1.由于模块的输入电压很低,一般线-线之间的压敏不能像高压的一样用高压压敏电阻,应该选择电压较低的压敏电阻,由于线-线之间的实验电压为2KV 直接降低到比较低的电压,压敏电阻会承受很大的瞬时功率,考虑到这一点,选择直径较大的压敏电阻,目前选用100V的,直径14先降一级电压下来
zvszcs
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  • 2014-6-24 10:52:06
 
以前的标准浪涌电压不直接施加于低压输入的电源,通过浪涌发生器的耦合给低压输入电源,现在的标准要求直接施加于低压输入电源的输入端
zvszcs
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  • 2014-6-24 11:13:50
 
2. 保险丝的选择,需要通过这种试验的保险丝选择特要当心,一般均不用普通保险丝
zvszcs
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  • 2014-6-25 08:40:20
 
所以我选择5A的延时保险丝
zvszcs
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  • 2014-6-25 17:08:47
 
3.第一级压制电压到100V左右,还是会损坏DC-DC的,DC-DC的瞬间承受电压MAX只有50V,而且时间非常短,正常最大输入电压只有36V ,所以需要第二级压制浪涌电压
joezzhang
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  • 2014-6-25 17:54:25
 
我一般都只用一级,后面大电容配合高压贴片就可以了,实在不行再做一个π型滤波
zvszcs
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  • 2014-6-25 19:12:46
 
关键还要看后端负载抗干扰做的如何哦
zvszcs
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  • 2014-6-25 19:42:52
 
上面的分析是差模
zvszcs
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  • 2014-6-25 19:45:57
 
在来设计共模:电源母板的耐压要求是AC500V 漏电流10MA
那么折换成直流500*1.414=707V
那么我们用压敏电阻总的值就不能超过720V,给一点余量
zvszcs
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  • 2014-6-25 19:47:43
 
共模浪涌电压是4KV,我们直接降到比较低的电压,要求压敏通流能力较强,防止在实验时烧毁
zvszcs
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  • 2014-6-26 19:34:19
 
设计思路是输入正线,地线分别用压敏电阻串联放电管到保护地,要求我们的保护地短而粗
joezzhang
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  • 2014-6-25 22:06:25
 
恩,我一般都不管后级系统,我们客户的设备都不差钱,他们已经在其设备输入端加了至少2级滤波,所以我只管我的电源不坏就行,共模我根本不管,共模电感+Y电容就OK了
zvszcs
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  • 2014-6-26 07:59:00
 
前面都有两级了,NB,确实不差钱,很多客户直接要求电源就能过这项,前面没有任何东西
zvszcs
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  • 2014-6-26 09:05:37
 
由于第一级电压到了100V附近,再将其限制在DC-DC模块的安全输入电压内,需要反应更加快速的器件,我们选用TVS,而且是大功率的
zvszcs
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  • 2014-6-28 15:18:32
 
上原理图


zvszcs
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  • 2014-6-30 08:35:50
 
大家都会,封贴吧
joezzhang
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LV8
副总工程师
  • 2014-6-30 15:43:31
 
不一定大家都会,只是大部分人应该是只做消费类的电源,那个要求只有installation class 2,随便都搞定了,哪有人关注你这个。。。
slslsl651
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  • 2014-6-30 16:31:50
  • 倒数10
 
我不会呀,感谢分享
zvszcs
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  • 2014-7-7 10:51:12
  • 倒数9
 
刚刚发现个问题,输入端的防反接二极管,位置不正确,浪涌时会击穿这个二级管
zvszcs
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  • 2014-7-11 12:54:02
  • 倒数8
 
没有人关心呀,
slslsl651
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  • 2014-7-11 13:37:26
  • 倒数7
 
为什么会击穿,没有看出来呀

zvszcs
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  • 2014-7-11 14:25:02
  • 倒数6
 
位置不对,会出现过压击穿
陌路绝途
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  • 2014-7-12 17:16:03
  • 倒数5
 
白色的是SMD的气体放电管吧!
zvszcs
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  • 2014-7-12 18:59:33
  • 倒数4
 
是的
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