原創(chuàng) 金工電磁

一、背景

通信線路或者電源線路通常會(huì)鋪設(shè)到戶外，一旦線路鋪到戶外后，就需要考慮防雷的問題了。戶外的防雷電路一般需要采用多階防護(hù)電路才能防住感應(yīng)雷。那怎么來設(shè)計(jì)一套優(yōu)秀的多級(jí)防雷電路呢，其中設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在哪里呢？

本文通過DC110V接口保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，講解二級(jí)防雷電路中退耦電感的選型。

二、設(shè)計(jì)方案

二級(jí)浪涌防護(hù)電路的設(shè)計(jì)需要綜合考慮防護(hù)等級(jí)、響應(yīng)速度、通流能力及與前后級(jí)電路的配合。以下是詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟和關(guān)鍵要點(diǎn)：

第一級(jí)（粗保護(hù)）??

· ?氣體放電管（GDT）?或壓敏電阻（MOV）?

特點(diǎn)：高通流（10kA以上）、高殘壓（數(shù)百伏）、慢響應(yīng)（μs級(jí)）。

?第二級(jí)（精細(xì)保護(hù)）??

· ?TVS二極管??

特點(diǎn)：響應(yīng)快（ns級(jí)），但通流較?。ㄈ?kA），選型需注意鉗位電壓。

防護(hù)器件的選擇相對來講比較直觀，器件廠家會(huì)提供器件的額定工作電壓、擊穿電壓、嵌位電壓等參數(shù)，甚至部分器件廠家還能提供1.2/50us或10/700us的器件實(shí)測波形。在整個(gè)防護(hù)電路中我們要估算的是保險(xiǎn)絲的浪涌通流能力和退耦電感的感值。今天教大家如何去估算退耦電感的感值。

如下是DC110V的浪涌差模防護(hù)示意圖1

圖1DC110V二級(jí)防護(hù)電路

要想知道選用多大電感分兩步計(jì)算：

1、計(jì)算退耦電感需要承受的瞬時(shí)脈沖電壓

V3=V1-V2

這里要注意V1為第一級(jí)的防護(hù)器件擊穿電壓，V2為第二級(jí)防護(hù)器件的嵌位電壓；

2、計(jì)算電感值

di為經(jīng)過退耦電感的瞬時(shí)脈沖電流，dt為脈沖上升沿時(shí)間；

三、舉例

如上圖1電路，浪涌差模2KV，8/20us波形，2歐姆內(nèi)阻；

那么浪涌總電流接近1000A；

如：壓敏電阻選型：壓敏電壓180V

TVS：嵌位電壓140V，電流35A

那么V3=V1-V2=180V-140V=40V

所以這里退耦電感的感至少要選擇9.1uH以上，可以滿足前后級(jí)防護(hù)電路的匹配。

當(dāng)然，后級(jí)DCDC開關(guān)電源及電容也會(huì)吸收一部分的浪涌電流。

退耦電感的感值計(jì)算大家學(xué)會(huì)了嗎！

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審核編輯 黃宇