基于壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相并聯(lián)式抗雷擊浪涌電路,應(yīng)用到儀表的開關(guān)電源上。與經(jīng)典的開關(guān)電源電路組成防雷儀表的電源電路,采用壓敏電阻并聯(lián),延長使用壽命, 在壓敏電阻短路失效后與開關(guān)電源電路分離,不會(huì)引起失火。
防雷擊浪涌電路的設(shè)計(jì)
解決方案:
將壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相并聯(lián),使用線繞電阻斷開電路
瞬間高電壓的雷擊浪涌以及信號(hào)系統(tǒng)浪涌是引起儀表穩(wěn)定性差的重要原因,信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(如電話線)受到這些干擾信號(hào)的影響,會(huì)使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼,影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率。如何設(shè)計(jì)防雷電路成為儀表研發(fā)的關(guān)鍵問題。
雷擊浪涌分析
常見的電子設(shè)備危害是由于雷擊發(fā)生時(shí)在電源和通訊線路中感應(yīng)的電流浪涌引起的。一方面由于電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度集成化,從而造成設(shè)備耐壓、耐過電流的水平下降,對(duì)雷電的承受能力下降,另一方面由于信號(hào)來源路徑增多,系統(tǒng)較以前更容易遭受雷電波侵入。浪涌電壓可以從電源線或信號(hào)線等途徑竄入電腦設(shè)備。
就這兩方面分析:
電源浪涌
電源浪涌并不僅源于雷擊,當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障、投切大負(fù)荷時(shí)都會(huì)產(chǎn)生電源浪涌,電網(wǎng)綿延千里,不論是雷擊還是線路浪涌發(fā)生的幾率都很高。
信號(hào)系統(tǒng)浪涌
信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓的主要來源是感應(yīng)雷擊、電磁干擾、無線電干擾和靜電干擾。金屬物體(如電話線)受到這些干擾信號(hào)的影響,會(huì)使傳輸中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼,影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率。排除這些干擾將會(huì)改善網(wǎng)絡(luò)的傳輸狀況。
基于以上的技術(shù)缺陷和狀況,根據(jù)實(shí)際使用設(shè)計(jì)了一種基于壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相并聯(lián)式抗雷擊浪涌的開關(guān)電源電路。
防雷擊浪涌電路的設(shè)計(jì)
將壓敏電阻和陶瓷氣體放電管的單相并聯(lián)式抗雷擊浪涌電路應(yīng)用到儀表的電源上。主要分為防雷電路部分和開關(guān)電源電路部分,電路簡單,采用復(fù)合式對(duì)稱電路,共模、差摸全保護(hù),可以不分L、N端連接。使壓敏電阻RV1位于貼片整流模塊前端分別與電源L、N并聯(lián),主要來鉗位L、N線間電壓,壓敏電阻RV0、RV2與陶瓷氣體放電管FD1串聯(lián)后接地,RV0與FD1串聯(lián)主要是泄放L線上感應(yīng)雷擊浪涌電流,RV2與FD1串聯(lián)主要是泄放由信號(hào)口串人24V參考電位上的能量,RV0、RV2短路失效后,F(xiàn)D1可將其與電源電路分離,不會(huì)導(dǎo)致失火現(xiàn)象。
RV1前端線路上串聯(lián)了一個(gè)線繞電阻,當(dāng)此RV1短路失效時(shí),線繞電阻可起到保險(xiǎn)絲的作用,將短路電路斷開,壓敏電阻屬電壓鉗位型保護(hù)器件,根據(jù)通流容量要求選擇外形尺寸和封裝形式,本電路中采用561k-10D的壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯(lián)來延長使用壽命和確保安全。
線繞電阻R1起限流分壓作用:
貼片整流模塊為開關(guān)電源電路前端整流作用,C1為高壓濾波電容,Y1為去耦電容,電阻R2和電容C2及VD2組成開關(guān)電源芯片MOS管的吸收鉗位電路,保護(hù)芯片,開關(guān)電源芯片采用TNY27系列,U2、VD4、R3、R4、R5構(gòu)成開關(guān)電源電路的反饋電路,可將變壓器次級(jí)輸出電壓穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值,此防雷抗浪涌電路在實(shí)際使用中取得了較好的效果。
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