浪涌防護(hù),保護(hù)電氣線路安全
閱讀次數(shù):1347 發(fā)布時間:2021-05-21
浪涌保護(hù)器的關(guān)鍵性作用
浪涌對電路的影響包括浪涌電流和浪涌電壓,是指電路之中超過正常工作電壓和電流的現(xiàn)象。在工業(yè)通信領(lǐng)域之中,既有雷電過電壓和雷電落下引起的感應(yīng)雷浪涌,也有電力系統(tǒng)開關(guān)操作引起的浪涌(特別是重感性負(fù)載)。這些浪涌產(chǎn)生的暫態(tài)過電壓和過電流會導(dǎo)致數(shù)據(jù)總線通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓,甚至使元件發(fā)出錯誤的信號,這將給用戶帶來巨大的損失。
首先了解幾種典型的暫態(tài)擾動:從表中可以看出,浪涌能量最大,過電流最大,所以危害也最大。
浪涌有兩種類型:共模和差模。雷電或大電流開關(guān)產(chǎn)生的浪涌一般為共模;差模浪涌通常是由于高壓線經(jīng)過數(shù)據(jù)電纜鄰近,數(shù)據(jù)電纜與高壓線間的絕緣不良而引起的,在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)之中會長期穩(wěn)定。光耦或磁耦合器的標(biāo)稱耐壓為共模,即從后端到后端的耐壓。如果耐壓超過這個極限,后端和前端將一起燒毀;元件不會承受標(biāo)稱差模耐受電壓。差模耐壓能力由電路設(shè)計決定。如果差模電壓超過電路承載范圍,前端會燒壞,后端不會燒壞。
防浪涌電路通常分為:隔離方法和規(guī)避方法
母線浪涌保護(hù)方案有兩種:采用分立元件構(gòu)建或采用集成模塊。
許多應(yīng)用需要滿足IEC61000-4-2靜電放電4級和IEC61000-4-5浪涌抗擾度4級的要求。一般收發(fā)器ESD,浪涌保護(hù)級別較低,如ctm1051m隔離can接收器隔離電壓為2500vdc,裸露金屬外殼,ESD,浪涌電平低,因此有必要增加周圍電路。
隔離方法:采用光耦合器或磁耦合器來分離輸入輸出信號。這種隔離方法只能抑制共模浪涌,而不能抑制差模浪涌。
規(guī)避方法:將主設(shè)備接地連接在一起形成單點接地,一旦出現(xiàn)浪涌,就可以安全地傳遞浪涌能量,此外,還需要增加一些浪涌抑制裝置,主要是TVs管,變阻器、氣體放電管。
如果將隔離方法與規(guī)避方法相結(jié)合,可以更好地保護(hù)系統(tǒng)。一方面,規(guī)避裝置可以抑制浪涌保護(hù)隔離裝置,還可以抑制母線之上產(chǎn)生的差模浪涌。隔離裝置抑制共模浪涌,保護(hù)主要設(shè)備。兩者相輔相成,可以更好的保護(hù)總線設(shè)備。
GDT置于后端,提供一級保護(hù)。當(dāng)雷擊和浪涌發(fā)生時,GDT會瞬間達(dá)到低阻狀態(tài),為瞬時大電流提供放電通道,并連接can_uuh、can_uuuu,L間的電壓鉗制在20v超過。實際值可根據(jù)保護(hù)等級和設(shè)備成本進(jìn)行調(diào)整。R3、R4推薦采用PTC,D1~D6推薦采用快恢復(fù)二極管。
如果設(shè)備參數(shù)不合適,很容易引起電磁兼容問題。有沒有更簡單的保護(hù)設(shè)計?答案是肯定的??蛇x用專業(yè)的信號浪涌抑制器sp00s12,用于各種信號傳輸系統(tǒng)之中,抑制雷擊、浪涌、過電壓等有害信號,保護(hù)設(shè)備的信號端口。采用ZLG全隔離CTM或SC系列隔離can收發(fā)器,可以大大提高產(chǎn)品的集成度,同時大大縮短開發(fā)周期。