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5V直流電源雷擊浪涌如何防護

技術中心

Technology

5V直流電源雷擊浪涌如何防護

分類:
電源技術
作者:
廣州市愛浦電子科技有限公司
來源:
原創
發布時間:
2020/12/11
瀏覽量

什么是電涌?

       電涌又稱浪涌,定義是超過相應穩定的電壓峰值的任何電壓峰值,即瞬變電壓。瞬間的高電壓導流導通,當電壓及電流高于正常值的雙倍時,稱之為電涌(來自于國際電工委員會IEC664-1)。從電學原理上講,電涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒瞬間內的一種電壓或電流脈沖。電涌是微秒量級異常大電流脈沖,波頭時間一般在0.25~20μs,單位能量一般在2.5~10MJ/Ω。

       電涌按照其產生原因可以分為兩大類:外部電涌和內部電涌。外部電涌主要來源于雷電及交流電網異常、周邊大功率設備的啟動引起的過電壓;內部電涌主要是電氣、電子網絡系統內設備開關引起的過電壓。簡單來說,就是雷擊放電或電氣設備開關操作都會產生電涌。

電涌的危害

電涌是用電設備無法避免的問題,只要有電的地方,就會有電涌。無論是外部電涌還是內部電涌都是電氣殺手,會干擾電子設備,降低性能及過早老化,甚至直接破壞設備。

簡單例子說明,打雷時電腦死機或電視的音質和畫質突然下降等現象都是受到外部電涌的干擾影響;而有時候復印機開啟后突然癱瘓無法再運作,是因為半導體器件承受不了機器內部負載間的高達千伏的瞬態電涌高壓被擊穿,導致設備損壞。

電涌危害中以雷擊浪涌過電壓危害最大,雷電是導致電涌最明顯的因素,雷擊引起的電涌可分為(1)感應雷擊電涌過電壓;(2)直接雷擊電涌過電壓;(3)雷擊傳導電涌過電壓;(4)震蕩電涌過電壓四大類。以上電涌現象都會產生極高的瞬間過電壓,對電氣設備特別是低壓電氣設備、微電子設備造成巨大的沖擊和損壞。

雷擊電涌也是引發火災的直接原因之一,因為瞬間的超高壓可能會燒爆設備;同時,內部電涌對電器設備日積月累的損害,加速了電器設備的老化,是造成電器火災的間接原因。

電涌危害是一個不容忽視的問題,由于人類生活與現代經濟對于電子設備已經形成密不可分的依賴性,電涌對電氣設備硬件造成損壞會直接影響到整個緊密相連的電子網絡,造成的間接損失要遠遠超過直接損失,可能嚴重影響人們的生活質量或甚至帶來災難性的后果。

雷擊浪涌的防護《5V直流電源浪涌保護方案》
  


方案優點
       用于滿足直流電源接口的浪涌保護,根據電源所處環境選擇合適保護電流的TVS器件,滿足IEC61000-4-2,等級4,接觸放電8kV,空氣放電15kV。
       如需滿足IEC61000-4-5浪涌高等級測試需選用大功率SMC器件

方案應用
球機電源
槍機電源
電源適配器
led電源
家庭音樂播放器
數碼相框電源
車載電源
其他DC5V供電電源

       為設備添加浪涌保護器是日常生活中最普及的電涌防護方式,很多人可能覺得很陌生,甚至一眼都未見過,但其實每個人一直享受著它的保護,涌保護器的作用是把串入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內,將強大的電流泄流入地,保護設備或系統不受高電壓沖擊損壞。電涌保護器的類型和結構按不同的用途有所不同,但至少包含一個非線性電壓限制元件。常用電涌保護器基本元器件有:放電間隙、氣體放電管(GDT)、壓敏電阻(Metal Oxide Varistor簡稱MOV)、瞬態抑制二極管和扼流線圈等。

       除此之外,電子電氣設備電路中添加浪涌保護器件也是應對雷擊浪涌的根本,比如將陶瓷放電管并聯在電路上,器件不動作時,阻值很高,等效電容低,可視為開路,對電路幾乎沒有影響。當有雷擊浪涌過電壓時,達到動作電壓值后內阻瞬間下降,并釋放電流。當異常高壓消失,就會自動恢復到高阻狀態,電路正常工作。

       愛浦電子-模塊電源制作專家提醒您,本文章來自網絡,我們對文中觀點保存中立,對所包含內容的準確性、可靠性不提供任何明示或者暗示的保證,并不對文章的觀點負責。版權屬于原作者。

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