通信直流电源输入防浪涌电路

2011-10-20 17:36:59来源: 互联网
一、过压浪涌测试方法

  对于一些特定环境和用途的电子设备, 其供电电源中经常会有电压浪涌(本文所指浪涌均为过压浪涌),通讯设备过压涌浪主要有以下几种形式,具体参数如下:

  为防止这些过压涌浪对后端用电设备的影响,在电源设计过程中必须对电源进行涌浪测试。

  相关浪涌测试要求为:用电设备应经受五次过压浪涌,两次过压浪涌之间的时间间隔为1 min。

  过压浪涌检测方法:首先用电设备在正常稳态电压下供电, 然后使用电设备输入电压增加到浪涌电压,最后输入电压恢复到正常稳态电压。过压浪涌后,电源及后端设备不应发生任何故障。

  二、实际案例

  某通信公司采用ACBEL出品的SV48-28-450B电源模块制作的-48V直流转换电源在做2KV浪涌测试时,输入前端电路起火,直接损坏后端的MOSFET。

  经过分析,该直流转换电源由于前端防涌浪电路在2KV高电压冲击下,产生大电流冲击,导致电路板起火并损毁后端MOSFET,最直接的原因应是电源前端设计的防涌浪电路失效。

  三、电路设计

  为了保护用此电源的通讯设备,防止受浪涌电压冲击而损坏,所以对防涌浪电路进行了设计。具体电路图如下:

 

  本电路采用两级防雷电路来进行防雷及浪涌处理,是一种较高等级的直流防雷及浪涌处理电路。现在通信客户输入端需要满足IEC61000规定的输入对大地要满足2KV,4KV浪涌电压,雷击电流5KA,10KA的要求。

  此电路的工作原理如下:当感应雷击或浪涌电压产生时,由于L1会阻挡电压的突变,让前级电路先动作,前级四个MOV(MOV1--4)管,两个放电管(FDG1,2)来泄放大电流,随后,小部分的能量通过后级的L1电感,两个MOV管(MOV5,6)来泄放较小的电流,同时进一步钳位输入端的浪涌电压,以防止损坏后面的器件和电源模块。器件的结电容会影响他们的动作时间,三种器件中,TVS的响应动作时间最快,FDG的次之,MOV的最慢。由于MOV的损坏多数是呈短路状态,为了防止短路时起火,所以要串联保险管,保险管要选择防爆慢熔型,且要满足8/20微秒电流波形的冲击。差模电感L1还可以和后级电容组成EMC差模滤波,对1MHZ以下的干扰有较好的抑制作用,注意此电感一定要是空心线圈,这样通过大电流时不会饱和,太大时其体积也大,L2,L3是两个共模电感,Q1是防反接MOSFET,Q2和R9是防开机时的瞬态冲击电流。此电路在模块前端不仅具有防浪涌功能,而且兼具干扰抑制和防反接功能。

  四、更改设计电路后测试效果

  通过现场分析,采用我们提供的此电路后,多次实际测试,成功抑制2KV浪涌,保护了后端的器件。

关键字:通信  直流电源  防浪涌

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/1020/article_12331.html
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