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用于电源、继电器和螺线管的协同式线路保护

2022-01-21 08:16分类:电子元器件 阅读:

 

在多种新式技术设备上执行集成化电源电路维护可有利于增强机器设备稳定性、降低元件总数,并使其合乎严苛的电气安全规定。

  集成化方式可以协助维护开关电源、汽车继电器和磁感线,防止因路线常见故障或负载导致电流量扩大及其顶峰工作电压或曝露在稳定过电压情况产生的伤害。

  SMPS设计方案考量要素

  开关电源电路(SMPS)可达到消费性价电子规格、净重及其节能环保的要求,因而在许多运用包含白家用电器中实取代线形稳压电源。但由于SMPS欠缺以往方案设计所具备的原有电阻器,因而他们一般必须更加稳定的线路保护装置。

  高分子材料高聚物正温指数(PPTC)过电流量维护元器件能够协助生产商达到UL60950-1/LPS (比较有限开关电源)对SMPS的规定,并提升设施的稳定性与稳定性。该元器件尽管无法避免常见故障的产生,但却能快速响应,将电流量限定到一个可靠的水准,以使中下游元器件免受毁坏。此外PPTC元器件规格较小,能够比较容易地用在室内空间受限制的使用中。

  PPTC元器件在正常的工作中电流量下具备较低特性阻抗值,而当处在过电流量情况时则会跳升到高阻情况,电阻器提升将使穿过的电流量减少,从常见故障情况变成较低的稳定,进而协助维护机器设备电源电路。元器件将维持锁紧情况直至常见故障消除,当电源电路开关电源返回一切正常后,PPTC元器件可能校准并使电流量修复,使电流量返回正常的运行状态。

  如图所示1所显示,PolySwitch™ PPTC元器件能够串连在开关电源键入端,协助维护因电路短路、路线负载或是客户操作失误导致的毁坏。此外,在键入两边置放氢氧化物电磁继电器(MOV)还可给予过电压保护。

图1 开关电源电路常见电源电路维护设计方案

  PolySwitch还可以放到MOV的后边,许多机器设备生产商喜爱在维护电源电路里将可校准PolySwitch元器件与上下游无效安全性维护融合在一起,此类中R1做为镇流电阻器与维护路线融合在一起运用。

  磁感线设计方案考量要素

  磁感线是一种电磁感应元器件,它由电磁线圈、线条、同步电机及其固定支架构成。电磁线圈和固定支架在线条上由机械设备固定不动,同步电机则插在电磁线圈中。当电磁线圈遭受电流量鼓励时将造成磁性,把活塞杆拉进电磁线圈并固定不动在托架上。

  磁感线遭受鼓励后,同步电机行程安排终端设备部位由一个感应器检验,感应器将同步电机部位反馈机制给系统软件电源电路,以关掉磁感线开关电源。假如感应器失效,导致同步电机没能拉进,间断性工作中的磁感线将造成大量的热并也许会无效。

  将PPTC元器件与MOV组成在一起安裝于AC键入的初中级,能够维护过电流与过电压无效导致的毁坏。与一次性融断丝不一样,可校准PPTC元器件还能维护因无效导致环境温度上升而仅有轻度电流量转变 产生的毁坏。

  一些负载状况也会造成 MOV维持夹持情况并再次导电性,这将最后导致元器件溫度过高而无效。这时可将PPTC元器件与MOV元器件串连并挨近便于其溫度贴近,因为MOV将热对流给PPTC元器件,PPTC元器件主要参数转变 加速,限定了穿过MOV的电流量,那样MOV可在更高负载情况给予维护。

  这一技术性可使设计方案技术人员运用PPTC元器件的溫度回应,并替代电源电路中别的热维护元器件。PPTC元器件这儿不但具备2种作用,并且或是一种彻底可校准计划方案。

  磁感线无效最普遍的因素是机械设备发生阻塞,可能是磁感线遭受脏污的环境污染,或是有残片卡在同步电机和电磁线圈内腔中间,阻拦了一切正常健身运动。别的难题包含未指向、扭簧毁坏或是能量方位反过来。

  这种状况都有可能造成 穿过磁感线的电流量不会改变而电磁线圈溫度上升,最后烧毁电磁线圈的绝缘和路线。如图2a和2b所显示,在正常的状况下磁感线每一个周期时间电磁线圈溫度一定会上升,图2c表明了过温常见故障怎样造成 电磁线圈绕阻被烧毁,图2d则表明一个插进到路线中的PolySwitch元器件在升至120℃ 时限定IIN使电磁线圈溫度渐渐减少以维护电磁线圈免遭毁坏。

图2 PolySwitch元器件根据限定电磁线圈电流量避免过电流/逆相导致的毁坏

  汽车继电器设计方案考量要素

  汽车继电器常常用在消费性电子产品中以较小数据信号脉冲信号操纵大电流量和高电压的场所,或是用以转换务必与控制回路分隔的电流量。汽车继电器最主要的部位是电磁线圈、同步电机和接触点。将汽车继电器连接电源电路后,电流量将在汽车继电器电磁线圈中造成电磁场,随后电磁场功效于同步电机促使汽车继电器輸出所联接的接触点接入或是断掉。

  过高的工作电压或是电流量很有可能造成 汽车继电器毁坏,一个普遍的情况是汽车继电器断掉交流电流的交流电时造成的顶峰工作电压。假如顶峰工作电压非常大超出汽车继电器接触点额定电流,接触点就有可能被毁坏(V = Ldi/dt),这一毁坏可能是忽然的,也可能是慢慢的,历经数年的工作任务后发生。

  此外,当接触点断掉电流量断掉时,假如流过接触点的交流电过大也会产生毁坏。过大的工作电流与工作电压还会继续毁坏汽车继电器电磁线圈。假如汽车继电器电磁线圈设计方案为在一切正常运行状态下仅有很短的鼓励時间,那麼一切正常工作中电流量下假如有时候鼓励時间增加也会破坏电磁线圈。

  图3表明了一个普遍的汽车继电器维护路线。一个PolySwitch元器件与汽车继电器电磁线圈串连,便于在发生问题或是有时候负载时限定电流量。该图还表明了PolySwitch与汽车继电器接触点串连的状况。

图3 典型性的过电流/过电压汽车继电器维护路线

  挑选PPTC元器件时,其额定电流相当于或超过较大很有可能工作电压是十分关键的,与此同时其维持电流量也需要相当于或超过一切正常运行状态下较大稳定电流量。此外,还需要考虑到最大工作温度,由于工作温度增高会造成 维持电流量降低。

  图3还表明汽车继电器接触点串联了一个MOV或是MLV,其额定值主要参数在于工作电压和较大浪涌电压,关键的是所挑选的元器件不容易在一切正常最高值工作电压下传输大电流量。MOV主要参数包含较大容许AC或DC工作电压,每一个MOV和MLV元器件也是有较大额定值浪涌电压,明确额定值浪涌电压的普遍规范方法是选用8/20微秒波型(增益值为8微秒,降低到最高值一半的时长为20微秒)。伴随着电磁继电器规格的提升,8/20微秒浪涌电压额定电流也会上升,MOV或MLV也可与汽车继电器电磁线圈串联,如图所示3所显示。

  汇总

  集成化过电压/过电流线路保护装置能够协助设计方案工作人员降低元件总数,设计方案更为可靠和靠谱的商品,并合乎法律规定的规定,减少质保和修理成本费。PPTC元器件具备可修复作用和低路线特性阻抗特点,其额定电流为240VAC,容许较大工作电压达265VAC,并可按置在AC键入路线上。MOV和MLV元器件可协助生产商合乎系列产品电气安全规定,并给予大电流量解决功能和电力能源消化吸收特性及其针对瞬间过压的快速响应。

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