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MOV和PPTC器件实现IEC 61000-4-5兼容性

Tyco电子产品营销经理 Lesley Kao



在AC电源输入下协调过流和过压保护可以帮助设计者满足安全要求,将元件数量和成本降至最低水平,以及提高设备可靠性。过流和过压保护经常被视为电路保护设计过程中2个不相关的元素,通常导致昂贵的多元件解决方案的产生。

经济型、协调的电路保护策略——采用聚合正温度系数(PPTC)过流保护器件和金属氧化物可变电阻(MOV)过压 保护器件 , 可以帮助设计者满足针对 AC电源应用的IEC标准IEC 61000-4-5“电磁兼容性;测试与测量技术-浪涌抗扰度测试”。

发装条件决定了IEC61000-4-5测试级别(略)

雷击或电站负载切换瞬变导致的AC电源输入上的大电压或功率瞬变会损害电气设备,并产生安全危害。IEC 61000-4-5 , 连至AC电源的设备的电压和电流测试条件的全球标准,规定了下述5类设备安装的电压和电流浪涌波形:

?第 1类 局部保护的电气环境- 浪涌不会超过500V。

?第2类 电气环境-在电缆隔离良好的地方,即使距离很短,浪涌也不会超过1kV。

?第3类 电气环境- 电源和信号电缆平行时,浪涌不会超过2kV。

?第4类 电气环境-在互连状态跟室外电缆和电源电缆一样,并且电缆用于电子和电路时,浪涌不会超过4kV。

?第5类 电气环境-对于连至无大范围接地系统的非密集区域中的架空电力线路的电子设备而言,浪涌不会超过4kV。

利用组合波(具有适于所有安装类型的上升时间为 1.2-μs、下降时间为50-μs的电压波形,和上升时间为8-μs、下降时间为20-μs的电流波形)对针对AC电源应用的设备的浪涌抗扰度进行了测试。对于某些电信和数据通信应用而言,有不同的上升和下降时间,但是对于上述组合波而言,所有的AC电源应用都经过了测试。表1说明了各类的测试条件。

图1说明了 Raychem电路保护的径向引线金属氧化物可变电阻(ROV)系列MOV如何跟LVR系列PolySwitch器件一起提高恶劣的AC环境中的设备可靠性,和帮助满足IEC-61000测试要求。ROV器件的大电流处理和能量吸收功能、快速响应和低成本优势使其特别适于在电源、 防浪涌插座、控制 板变 压器和电动机中实现过压保护。LVR过流保护器件的额定电压也为240 Vac,允许的最大电压为265Vac,并且可以和ROV器件一起安装在AC电源输入线路中。

图1 利用具有各个事件类型的专用元件的电路来实现AC电源电路上协调的过压和过流保护(略)


跟单发电流保险丝不同,可重设LVR器件有助于防止出现故障引起温度上升而电流消耗仅有小幅上升的情况。安装在电路的初级端时,在接近潜在发热元件(如磁性元件、FET或功率电阻器)的地方,LVR器件有助于为单安装元件提供过流和过热保护。

某些电源过载条件可能使得ROV器件保持嵌位和导通电流,逐渐导致ROV过热故障的出现。在不可直接用于通过IEC 61000-4-5测试时,将LVR器件至于靠近ROV器件的地方有助于在扩展的过载条件下通过将热量转移到LVR器件上来保护ROV器件的安全。这会导致LVR器件变换得更快,从而限制了流过ROV器件的电流。

L VR器件的这种应用使得设计者能够利用LVR的温度响应,并且替换电路中的其它热保护器件。在这种情况下,LVR不仅执行这2种功能,而且还提供了完全可重设的解决方案。由于排除故障和移除至电路的电源之后器件复位,所以无需进行维护或替换。这有助于降低保修和服务成本,并能 提高终端用户满意度。

特殊应用专用的LVR和ROV器件取决于设备的IEC 61000-4-5额定等级以及设备本身的运行条件。选择LVR器件时,主要考虑因素是让LVR器件的额定保持电流与正常操作条件下电气设备吸收的初级电流相匹配。

《世界电子元器件》2007.10
         
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