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壓敏電阻和氣體(ti) 放電管工作原理一樣嗎,它們(men) 各有什麽(me) 優(you) 缺點?共模電感、差模電感會(hui) 影響EMS嗎?為(wei) 什麽(me) 要用X電容、Y電容,二者是否可以相互替換?NTC放在哪裏合適?本文簡單總結EMC外圍電路常用器件的特性及選型注意事項。
一、壓敏電阻
壓敏電阻的選型最重要的幾個(ge) 參數為(wei) :最大允許電壓、最大鉗位電壓、能承受的浪湧電流。
首先應保證壓敏電阻最大允許電壓大於(yu) 電源輸出電壓的最大值;其次應保證最大鉗位電壓不會(hui) 超過後級電路所允許的最大浪湧電壓;最後應保證流過壓敏電阻的浪湧電流不會(hui) 超過其能承受的浪湧電流。
其他參數如額定功率、能承受的最大能量脈衝(chong) 等,通過簡單驗算或實驗即可確定。
應注意,壓敏電阻存在性能衰減的問題。
二、氣體(ti) 放電管
氣體(ti) 放電管屬於(yu) 開關(guan) 型器件,相對於(yu) 壓敏電阻,它有一些差異特性,如導通延時長、導通後需要續流、極間電容小、絕緣電阻高、泄露電流小等,因此常和壓敏電阻串並聯使用。例如串聯時,可以解決(jue) 壓敏電阻泄露電流大、長期使用性能衰減或失效的問題;並聯時,加快保護電路響應時間,氣體(ti) 放電管擊穿後分掉大部分電流。
三、TVS
同樣作為(wei) 保護器件,TVS與(yu) 壓敏電阻和氣體(ti) 放電管相比,響應速度更快,耐浪湧衝(chong) 擊能力較差,屬於(yu) 鉗位器件,鉗位電壓更穩。常作為(wei) 靜電防護器件,也可以壓敏電阻、氣體(ti) 放電管配合使用,作為(wei) 分級防護釋放浪湧能量。
四、X電容
X電容作為(wei) 安規電容,跨接在L、N線之間,用於(yu) 濾除電源差模幹擾。其體(ti) 積較大,但允許紋波電流較高,且耐壓高。根據不同的應用可以選擇X1、X2或X3電容。比如常用的X2電容,可以用於(yu) 電網瞬態電壓≤2.5KV的地方。
五、Y電容
Y電容通常會(hui) 通常跨接在一次電路和二次電路之間或一次電路和保護地之間,以濾除共模噪聲。其容量通常較小以滿足漏電流要求。
Y電容可以分為(wei) Y1、Y2、Y3、Y4等級,對於(yu) 不同的等級能承受不同的脈衝(chong) 電壓,且要求在電氣和機械性能等方麵有足夠餘(yu) 量,避免出現擊穿短路現象,危急人身安全。
六、差模電感
通常用於(yu) 濾除低頻幹擾。在差模浪湧測試時,會(hui) 存儲(chu) 一部分能量並隨即釋放。在輸出端靜電試驗時,也會(hui) 有同樣作用,如果將差模電感放在整流橋後,要小心其能量釋放時產(chan) 生的高壓將整流橋損壞。
七、共模電感
共模電感通常用於(yu) 濾除高頻幹擾。在共模浪湧測試時,可以在繞組上並聯鉗位器件或增加放電齒,避免拉弧影響電路正常工作。
另外,兩(liang) 繞組間的不完全耦合會(hui) 形成差模電感。
八、熱敏電阻NTC
為(wei) 防止冷機啟動,衝(chong) 擊電流過大的問題,通常在前級電路中加入NTC。若NTC放在鉗位器件和保險絲(si) 之間,差模浪湧測試可能將其燒毀。若放置在鉗位器件後麵,保險絲(si) 有可能燒斷,因此,不能選用熔斷時間太快、電流太小的保險絲(si) 。
九、實例
以AC-DC開關(guan) 電源浪湧試驗為(wei) 例,當共模電壓6KV加在ACL-PE或ACN-PE上時,其路徑等效為(wei) 一個(ge) 內(nei) 阻約12Ω的電壓源與(yu) 共模電感、Y電容串聯。因Y電容選用了Y1等級,其耐壓較高,浪湧能量不足以使其損壞,因此僅(jin) 需保證PE布線與(yu) 其他布線保持一定間距即可。
但是測試時,共模電感兩(liang) 端的高壓可能引起飛弧,若其他器件靠近可能會(hui) 被影響。因此在其上並聯了壓敏電阻限製其電壓,從(cong) 而起到滅弧的作用。若考慮成本,也可以考慮使用放電齒。
另外,還可以考慮用氣體(ti) 放電管配合壓敏電阻等方式來設計抗浪湧電路。
十、總結
以上,簡單介紹了開關(guan) 電源EMC外圍電路常用元器件。根據產(chan) 品的需求,EMC外圍電路還可能進行相應的修改,確認選型後應進行相應的試驗。當然,最基本的選型依據還是得遵循的,否則可能出現僅(jin) 試驗樣品滿足試驗要求,一旦產(chan) 品批量生產(chan) 就出現各種問題。