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贾小龙

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[问答]

关于直流电防雷电路设计的疑惑

在网站找资料看到这个设计,但是没有明白为什么放电管为什么会在这个位置,因为按照我的理解这里应该是一个三个脚位的GDT,但是却只给了RTN,没有给正极。而且这样接亚敏电阻还不是一样会有漏电流。哪位大神指点下。

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回帖(8)

王静

2019-6-18 09:42:34
类似案例,供参考:
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1、压敏电阻在图上所标型号中选取(选压敏电压高一点的更安全、耐用,故障率低,但残压略高);根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式,或采用几个压敏电阻并联(应挑选压敏电压相近的并联,每个压敏电阻都要单独串联温度保险管,以延长使用寿命和确保安全)。

2、温度保险管一般采用130℃~135℃、10A/250V 的,应与压敏电阻有良好的热耦合。最好再串联一个电流保险丝以防操作过电压瞬间击穿压敏电阻起火。

3、陶瓷气体放电管的通流容量根据要求的通流容量选择,直流击穿电压一般为90V。当要求的通流容量≤3KA 时,可以用玻璃放电管代替。

4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10 次以上的降额值计算通流容量(压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右,气体放电管为最大通流容量的一半左右)。
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贾小龙

2019-6-18 09:45:23
谢谢。还请教下第二级:1、因为空气放电管虽然无续流,但是它对大地其实还有20V左右的残压,亚敏电阻也有残压。这会导致正负两级其实都有电压,只不过正极比负极高亚敏电阻的残压

2、这两个电压传输到二级后,TVS管其实只能保证正极比负极高其击穿电压,与TVS管并联的压敏电阻几乎无法吸能,因为电压不能比TVS管高,否则会处于漏电流状态。
3、这就会导致正负两级的电压传输到了PCB上的数字地和正极。这样感觉第二级没啥用。
应该是哪里理解有误,还请指教。
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王静

2019-6-18 09:45:44
1、RTN与PE之间的残压对板内系统不产生影响,因输入电源与内部电源已作隔离;
2、在压敏电阻选型时,其耐压需比TVS管的稍高。当遇雷击时,其维持时间为uS级,而TVS管和压敏电阻响应时间为nS级,此时,TVS管先导通,然后电压继续升高,随后,压敏电阻导通,能量大部分被压敏电阻吸收。其后的残压将降至为较低的TVS管的残压;
3、加TVS管的目的就是降低压敏电阻两端的残压,避免后级电路因残压过高而损坏。'
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贾小龙

2019-6-18 09:49:33
谢谢!但有几个点Double确认下:
1、第一点中所说的“输入电源与内部电源作隔离”其实是要求防雷设备的后级DCDC或者ACDC需要用隔离型元器件?
2、关于TVS管到达Vc后,暂时没有找到资料表明其电压还能继续升高,从而使压敏电阻动作,是否是他们两之间应该还有一级退偶
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杨万富

2019-6-18 09:50:30
ACDC因为要考虑室外引线,经常引入干扰,加大电路板设计难度,故一般电源需要隔离;
DCDC因为室内引线,做好功率分配就可以了,除非和功率型、开关型负载共用,一般不考虑隔离。
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杨平

2019-6-18 09:50:56
你没有理解意思,TVS后端的电压当然是不能升高的,否则就是去了保护的意义,但是TVS前的电压还是可以升高的,这个时候压敏的作用就体现出来了。你可以看一下浪涌实验的波形就明白了。
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安亚垒

2019-6-18 11:54:59
本帖最后由 aylboy0001 于 2019-6-18 12:01 编辑

1、关于MOV的漏电流问题,其实不一定100%要采用MOV搭配气体放电管的方式的,只要合理的选择MOV器件就可以,没有说必须要这样组合
2、关于这个电路其实也没啥问题,差模来看是靠并联MOV防护,共模来看,针对+24V时候是通过2个并联MOV和并联气体放电管到地,针对GND来说通过并联气体放电管到地,并联可以增大通流量,至于楼主说的断续电路问题,其实是没问题的,因为气体放电管本身是接的V-级,不存在断续电流问题,针对-48V系统,一般电源正极对应GND,一样也不会有断续电流问题
3、二级防护也是OK的,通过串联电感,可以扼制电流防止后级TVS管优先于第一级导通从而造成损坏,不过这里MOV并联TVS管的方式我倒是觉得不是很好
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浪拓电子防雷

2019-6-19 15:01:26
防护之基本原则:
◎多级防护:大容量在前,小容量在后
◎逐级限压:“粗”保护在前,精细保护在后
◎隔离退耦必不可少
-48V电源保护.jpg
DC24V防雷4KV2KA.jpg

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