浪湧防護 ,保護電氣線路安全
閱讀次數 :1236 發布時間 :2021-05-21
浪湧保護器的關鍵性作用
浪湧對電路的影響包括浪湧電流和浪湧電壓 ,是指電路之中超過正常工作電壓和電流的現象 。在工業通信領域之中 ,既有雷電過電壓和雷電落下引起的感應雷浪湧 ,也有電力係統開關操作引起的浪湧(特別是重感性負載) 。這些浪湧產生的暫態過電壓和過電流會導致數據總線通信網絡癱瘓 ,甚至使元件發出錯誤的信號 ,這將給用戶帶來巨大的損失 。
首先了解幾種典型的暫態擾動 :從表中可以看出 ,浪湧能量最大 ,過電流最大 ,所以危害也最大 。
浪湧有兩種類型 :共模和差模 。雷電或大電流開關產生的浪湧一般為共模 ;差模浪湧通常是由於高壓線經過數據電纜鄰近 ,數據電纜與高壓線間的絕緣不良而引起的 ,在數據通信網絡之中會長期穩定 。光耦或磁耦合器的標稱耐壓為共模 ,即從後端到後端的耐壓 。如果耐壓超過這個極限 ,後端和前端將一起燒毀 ;元件不會承受標稱差模耐受電壓。差模耐壓能力由電路設計決定 。如果差模電壓超過電路承載範圍 ,前端會燒壞 ,後端不會燒壞 。
防浪湧電路通常分為 :隔離方法和規避方法
母線浪湧保護方案有兩種 :采用分立元件構建或采用集成模塊 。
許多應用需要滿足IEC61000-4-2靜電放電4級和IEC61000-4-5浪湧抗擾度4級的要求 。一般收發器ESD ,浪湧保護級別較低 ,如ctm1051m隔離can接收器隔離電壓為2500vdc ,裸露金屬外殼 ,ESD ,浪湧電平低 ,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 。這種隔離方法隻能抑製共模浪湧 ,而不能抑製差模浪湧 。
規避方法 :將主設備接地連接在一起形成單點接地 ,一旦出現浪湧,就可以安全地傳遞浪湧能量 ,此外 ,還需要增加一些浪湧抑製裝置 ,主要是TVs管 ,變阻器 、氣體放電管 。
如果將隔離方法與規避方法相結合 ,可以更好地保護係統 。一方麵 ,規避裝置可以抑製浪湧保護隔離裝置 ,還可以抑製母線之上產生的差模浪湧 。隔離裝置抑製共模浪湧 ,保護主要設備 。兩者相輔相成 ,可以更好的保護總線設備 。
GDT置於後端 ,提供一級保護 。當雷擊和浪湧發生時 ,GDT會瞬間達到低阻狀態 ,為瞬時大電流提供放電通道 ,並連接can_uuh 、can_uuuu ,L間的電壓鉗製在20v超過 。實際值可根據保護等級和設備成本進行調整 。R3 、R4推薦采用PTC ,D1~D6推薦采用快恢複二極管 。
如果設備參數不合適 ,很容易引起電磁兼容問題 。有沒有更簡單的保護設計 ?答案是肯定的 。可選用專業的信號浪湧抑製器sp00s12 ,用於各種信號傳輸係統之中 ,抑製雷擊 、浪湧 、過電壓等有害信號 ,保護設備的信號端口 。采用ZLG全隔離CTM或SC係列隔離can收發器 ,可以大大提高產品的集成度 ,同時大大縮短開發周期 。
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