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专家和你分享电源设计经典案例

2013-11-27 00:03
瑾年Invader
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  ,在电源设计过程中,工程师们会遇到一系列令人头疼的问题。如:雷暴天气,使不少电子设备受损,经历了雷暴损害电子设备之害,很多人为防雷防浪涌保护方案发愁;电源系统过电压保护已成为热门话题。工程师应该如何有效进行电源系统的过电压保护?为使LED照明灯具更长的使用寿命,TE是如何考量在消除因电气环境促使的现场故障中考虑瞬态电压保护?新能源汽车作为将来一大趋势,电源管理也显得非常重要,电动车系统电源电路保护该注意些什么?

  作为工程师,我们该从哪些方面来解决以上问题呢?TE电路保护部戴泰初先生为我们全面解读防雷防浪涌方案、电源系统的过电压保护策略、瞬态电压保护延长LED照明灯寿命、电动车系统电源电路保护方案等。

  TE在安防电子的防雷策略及案例

  电子系统设备经常会受到外界瞬时过电压干扰,这会影响用户设备稳定运行,严重时甚至会造成设备损坏。雷击就是一种很常见的过电压现象,全球每天大约有8百万次雷击发生。

  雷暴天气,使不少电子设备受损,经历了雷暴损害电子设备之害,很多人为防雷防浪涌保护方案发愁。最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的,而是由于雷击发生时在电源中感应的电流浪涌引起的,所以我们这里讨论的雷击主要指的是间接感应雷。

  由于安防设备通常是安装在室外露天环境中,它会极易受到雷击,会严重危害安防系统的安全工作,所以安防系统一定需要一个完善的防雷防浪涌方案。

  在安防设备上的RS-485、Ethernet、POE等端口,TE公司都有一系列完善的雷击保护方案。RJ45/POE端口广泛用于安防,视频监控以及智能电网等工业系统,用以实现系统内的数据,视频传输,流量控制,以及通过总线供电的实现。由于安防以太网工作环境的严苛,对于RJ45/POE端口的电磁兼容的雷击浪涌防护必不可少,通常接触到的客户对于交换机的以太网端口的雷击电流防护高达4KV甚至更高的6KV 10/700us 浪涌电流保护能力。基于如此高的端口浪涌防护需求,TE基于1000M RJ45/POE端口的典型解决方案如图1所示,该方案可以实现高达6KV的10/700us浪涌防护能力。

专家和你分享电源设计经典案例

  图1 TE关于RJ45/POE端口的解决方案

  此外,RS-485总线标准是安防系统设备上应用最为广泛的物理层协议之一。RS-485的主要特点:支持远距离传输,长达4000英尺;双向信号差分传输,提高信号的噪音抑制能力,并且允许一条总线上可以挂接多个发射器和接收器,信号传输为宽范围电平-7V~+12V。基于RS-485电性能参数,其典型高浪涌防护等级的解决方案为两极防护,其中第一级可采用TE电路保护部门的GTCS25-900M-R05用于旁路大部分的雷击电流,中间采用TRF250-120起到第一级和第二级保护的耦合器件;而第二级保护则可以采用钳位电压更为精确的TVS或crowbar模式的thyristor,将浪涌电压残压降至最低范围。图2为TE应用于RS-485端口的典型应用解决方案。

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