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直流端口兩級浪涌防護電路中電感的選取|檳城電子

       室外直流電源端口大多都設(shè)計了兩級浪涌防護電路,中間串聯(lián)電感,電感的選取除了憑經(jīng)驗或盲試兩種方式選取以外,對于浪涌防護經(jīng)驗不多的工程師更需要一種快捷的方法選取合適的電感值,提高硬件設(shè)計效率。



      如(圖1),一個兩級浪涌防護電路,MOV優(yōu)點:抗浪涌沖擊能力更強、便宜,缺點同一規(guī)格不同單體有幾十V殘壓偏差;只有一級MOV防護,后級電路被浪涌擊壞的風(fēng)險很大。TVS優(yōu)點:在標稱浪涌等級下同一規(guī)格不同單體一般只有幾V殘壓偏差,因此需要增加TVS做次級防護,做更精細的防護。

     增加次級TVS我們期望達到比初級MOV更低殘壓,如果不串電感,MOV與TVS完全并聯(lián),TVS響應(yīng)比MOV快,殘壓比MOV低,浪涌電流主要通過TVS,TVS很容易超過規(guī)格書標稱的IPP,因而發(fā)熱損壞(當然TVS也可以選擇更大的IPP但是成本增加是一定的)。為了解決這個問題我們需要串入電感。

     以浪涌1.2/50us-8/20μs 2Ω,6KV 3KA浪涌測試標準為例。假設(shè)MOV殘壓在150V,TVS殘壓期望控制在90V(圖2),TVS的IPP 只有700A。假設(shè),鉗位電壓的脈沖寬度40μs(實測),電感的電流變化40μs內(nèi)應(yīng)該小于700A,,電感的電流變化率應(yīng)該小于17.5A/μs(圖3)。

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      電流變化率()由電感兩端電壓和感值決定,MOV殘壓減去TVS的殘壓150V-90V=60V得到電感兩端的電壓,,L=3.4μH,保證充足的裕量可以選4.7-5μH以上。另外還需考慮電路的工作電流,以及電感的耐壓、飽和電流、或空心電感。

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