电源模块防浪涌电路@@应如何设计@@

由于@@电源模块应用的场合也越来越广@@,应用场合错综复杂@@,电源模块的输入端时常会伴随浪涌冲击@@,若超过本身模块能抗的浪涌电压@@,模块会损坏失效@@,导致系统的异常@@,为保证系统的可靠性@@,电源的前端防浪涌电路@@如何设计@@?

一@@、浪涌电压来源@@

1、雷击引起的浪涌@@,当发生雷击时@@,通讯电路@@会产生感应@@,形成浪涌电压或@@电流@@;

2、系统应用中@@负载的切换及短路故障也会引起浪涌@@;

3、其他设备@@频繁开关机引起的高频浪涌电压@@。

据某些权威机构报道@@,一@@年之中@@发生的浪涌电压超@@过应用电压一@@倍以上的次数就高达@@800余次@@,电压超@@1000V以上的就有@@300余次@@,这是一@@个相当大的数据@@,平均每天就有两次@@,所以浪涌防护@@电路@@@@是必不可少的@@。

二@@、电源为何需要浪涌防护@@电路@@@@@@

电源模块是系统与外部接触@@、接口的@@,外部传来的浪涌都经过电源模块@@,所以需要浪涌防护@@电路@@@@@@。

由于@@电源模块体积小@@,集成度高@@,内部的控制芯片和@@晶体管@@等器件最大耐压和@@最大电流都比较极限@@,一@@个浪涌电压过来可能就使模块损坏失效@@,导致整个系统的瘫痪@@,即使没有立马损坏@@,器件受到应力冲击@@,也会影响寿命和@@可靠性@@,所以为了保证电源模块持续可靠的应用@@,一@@般都需要加上浪涌防护@@电路@@@@@@。电源模块受限于体积小@@,很多模块内部不能加上防浪涌电路@@@@,所以需要在@@模块的外部加上防浪涌电路@@@@。

三@@、浪涌测试标准@@

电源模块的浪涌测试标准@@是参照@@IEC61000-4-5。该标准适用于电气和@@电子@@设备@@在@@规定的工作状态下工作时@@,对由开关或@@雷电作用所产生的有一@@定危害电平的浪涌电压的反应@@。该标准不对绝缘物耐高压的能力进行试验@@,也不考虑直击雷@@。

该标准的试验等级@@分类如下@@:

表@@1 试验等级@@

表@@1 试验等级@@

四@@、浪涌防护@@电路@@@@

由于@@电源模块体积小@@,在@@EMC要求比较高的场合@@,需要增加额外的浪涌防护@@电路@@@@@@,以提升系统@@EMC性能@@,提高@@产品的可靠性@@。如图@@@@2所示@@,为提高@@输入级的浪涌防护@@能力@@,在@@外围增加了压敏电阻和@@@@TVS管@@。但图@@中@@的电路@@@@(a)、(b)原目的是想实现两级防护@@,但可能适得其反@@。如果@@(a)中@@MOV2的压敏电压和@@通流能力比@@MOV1低@@,在@@强干扰场合@@,MOV2可能无法承受浪涌冲击而@@提前损坏@@,导致整个系统瘫痪@@。同样的@@,电路@@(b),由于@@TVS响应速度比@@MOV快@@,往往是@@MOV未起作用@@,而@@TVS过早损坏@@。所以正确的接法一@@般是如图@@@@@@(c)、(d)所示@@,在@@两个@@MOV或@@是@@MOV和@@TVS之间接一@@个电感@@。

图@@2 两级浪涌防护@@@@

图@@2 两级浪涌防护@@@@

如图@@@@3所示@@,可以在@@@@MOV和@@TVS之间加一@@个电阻@@,可以防止@@TVS先导通到损坏@@,而@@MOV还没来得及动作@@;在@@选取@@R的时候要考虑@@R的功耗@@,以免@@R先损坏@@;同时可以并联电容@@,吸收能量@@,提高@@抗浪涌能力@@;MOV和@@TVS的选型很关键@@,选择适当的最大允许电压和@@最大通流量很重要@@,这个就要参照电源模块的输入电压以及浪涌试验等级@@@@,如果@@电压选择小了后端供电不正常@@,选择大了起不到保护作用@@,通流量选小了器件容易损坏@@。

图@@3 浪涌防护@@

图@@3 浪涌防护@@

文章来源@@:今日头条@@