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主题:[分享]高能效产品的过压保护之道

帅哥哟,离线,有人找我吗?
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等级:新手上路 贴子:4 积分:39 威望:0 精华:0 注册:2012-9-28 19:42:00
[分享]高能效产品的过压保护之道  发贴心情 Post By:2012-9-28 19:53:00

各位嘉宾,各位朋友,大家上午好。

我是君耀电子北京公司的FAE,我叫王建。今天的主题是“高能效产品的过压保护”。

君耀电子是原厂家,我们会**更为优质、可靠的产品,其次是直接面对我们终端客户,这样我们可以**一个快速的服务。目前为止,我们这个产品很多的行业和领域都有广泛的应用,比如在通讯行业、消费类产品、汽车电子、新能源、军工、航空等等。君耀是在1996年成立于台湾新竹,在2001年在大陆成立了深圳君耀,陆续又成立了上海、北京、香港君耀。在2007年我们在深圳成立了自己的研发**中心,同年我们在广东惠州也成立了,在2009年我们在美国硅谷也成立了美国君耀,这也标志着我们迈向国际的第一步。这是组织架构图,分为国内事业部,包括深圳公司、上海、北京、台湾,台湾部分包括我们欧洲、亚太一些地区有一些*事处。除此之外,我们有比较完整的研发、生产部门,在我们每一个研发中心都会有相关的实验室服务,我们可以简单给大家介绍一下,这里面涉及到客户产品,它会*一些可靠性的认证、测试,可能会遇到一些服务。
中国电子展 (www.aidzz.com)、电子元件技术网(www.cntronics.com)和我爱方案网(www.52solution.com)以及深圳会展中心( www.0755hz.cn )联合报道本研讨会!
2009年我们实验室是通过美国UL的认可,成为目击实验室,可以**给客户免费的测试平台,目前我们可以**可靠性测试。第二个是雷击测试,包括一些组合波形,这个主要是模拟我们客户的产品,在不同应用的环境下,它的一些抗干扰性,就类似于BMS里面。除此之外,还可以*一些器件的对比测试,包括静态参数、动态指标,还有内部的一些解剖分析等等。

这是主要的常规设备,主要是针对产品的检测,动态的和静态的。这个是我们UL目击实验室的设备,免费给客户*一些UF认证,可以**测试平台。我们主要的产品是过压、过流保护,这里面有七大类,其中有六类过压保护器件,一类过流保护,组成了我们君耀的非常“6+1”。在六大类里面,有1.5K系列的,像 471、KD14等等这些型号相对来说比较熟悉一点。还有其他的像半导体放电管,静电保护器件,还有保险丝,这个相对来说不是特别熟悉。下面我们可以对这几类产品*一个简单的分类。

首先我们知道在防洪抗讯的时候,大家会想到两种比较有效的方法。比如说第一个我们可以修建大坝,大坝的目的是什么?堵住洪水,保护我们后方的家园,这是第一种。第二种我们可以通过*闸泄洪,把这个洪水给全部泄放出去,这样的话,同样可以起到保护我们后方美丽的家园。我们过压保护也是利用了这两种。首先第一个限压型,我们静电保护器件,压敏电阻是利用过压来的时候,把这个过压给**住,这样的话,这个范围是我们后端电路可以承受的。
关注文本的同学基本上都是电子行业的,应该也会关注电子行业的那些基础知识、资讯、方法、技巧等资讯,这里小编给大家再**几篇不错的文章tbi文件怎么打*(http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/1897/cid/10);ic是什么意思(http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/827/cid/1); 电机功率计算公式(http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/1517/cid/1);电源已接通未充电(http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/1075/cid/1); 双网双待是什么意思(http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/2932/cid/1);电功率计算公式( http://www.cntronics.com/public/tool/kbview/kid/1638/cid/1 );这次就暂时先**这几篇,谢谢!若其他内容感兴趣,可以移步至电子元件技术网或我爱方案网(www.cntronics.com)...
*关型,就利用*闸泄洪的一个特点,当它动作之后,会把自身的组织进行短路,可以把过电压、过电流全部泄放出去。我们可以通过特性对比图看一下,我们看一下泄压型器件,红色的是过电压,经过泄压型之后,我们的尖峰给消掉了。再看一下右边的*关型器件,同样红色的过电压,经过*关型器件之后,它一旦动作,它就会变成短路,把电压全部泄放出去,同时两端的电压近似于0伏或者常规的10伏左右。

我们再通过这个图更详细的了解一下,这个是我在实验室*了一个两种器件的一个对比测试,我同样用的都是1.2:50常用的雷击模型的测试。我采用的两种特性器,分别是压敏电阻470伏,陶瓷气体放电管470伏,我们可以看到压敏电阻可以把电压限制在470伏以下。不管是防洪抗讯还是过电压保护,都只有两种特性的器件,为什么还有六种以上的过压保护器件呢?我想它们之间有各自的优点或者缺点。我们在六类国家保护器件当中有几个主要的参数,比如说第一个,承受能力方面,它能够耐受冲击电流的大小。它是二级管,我们分为普通型的,还有大通量的,这是前几年研发出来的新产品。普通型的承受能力一般只有几十安培或者几百安培,相对来说比较脆弱,大通流量的可以*到20千安。
压敏电阻承受能力是比较强的,*关型陶瓷器早期都是叫它防**,它的承受能力是比较强的。玻璃是比较集中的。另外一个参数除了二级管以外,它的材质决定它的显示时间特别快,可以达到小于一个频秒,除此之外,其他都是纳秒级的。陶瓷器的发电管显示时间是最慢的一种,小于100纳秒,对于我们防雷保护图,我们在防雷的时候,它的干扰也是微秒级的。对于100纳秒应该说基本上可以满足这个要求了,但是不能说拿这个陶瓷发电管防一些静电,100纳秒就没有什么效果。在静电保护器件,我们叫ESD,这个器件可以叫*零点几个。*关型器件,陶瓷型或者玻璃型,这个也可以*得非常低,用于防护。回顾一下它们的主要应用。静电保护器件功率很小,主要是防御一些静电,这是它的一些优势,压敏电阻就是电源端口非常常见的,*关是通过压敏电阻配合在一些端口进行防护。若图片无法打* 原文地址是:http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/233/sid/58
下面这个图大家注意一下,这个是给大家*了一个总结,我相信大家在之前和以后看到的多级防护都会以这个为防护模式。可以看到,第一个是陶瓷气体发电管,也叫防**,因为它的承受能力最强,可能达到几百千安。中间我们叫压敏电阻,因为它的测速能力是几十千安,比陶瓷弱一些,然后最后面我们加的是二极管,静电保护器件,因为它们的承受能力是最弱的。除此之外,还有一个基本原则,首先我们大容量是放在前面,小容量是放在后面,精度方面,也是粗放的放在前面,精密的放在最后端。我们还可以看到每一级中间都有一个配偶器件,这个器件是必不可少的。

下面进入大家更为关注的方案的防护方面。我们知道在我们的日常生活中,是越来越注重一些高能效低能耗的产品,非常倡导*源节流、节能环保。在我们日常生活当中,一些家庭的家电,节能电视、节能冰箱、变频空调等等这些设备的话,都是朝这个方向去发展的。昨天刚刚结束的伦敦奥运,看到这个图片,伦敦馆,周围灯火辉煌,同时我们可以想象一下,在它的周围和它内部的话,肯定有很多的一些高能效的产品。比如说LED的控制、路灯、焰火的点火装置,还有摄像机、监控等等,这些都会有高能耗、节能的要求,那么我们对于防护也是越来越重视了。

我们大概总结了一下,在高效产品的防护的时候,注重了几个要求或者几个目标。第一,安全性对于很多的产品都是最基本的要求。第二,可靠性要求在保护完之后,我们的产品一定要在各种环境下能够可靠的工作,不会因为换了环境就会导致这个性能下降,或者说停止工作。第三,低功耗的保护。第四,可用性方面我们期望对防护选择最优的方案,最合适的型号,来**这样一个防护。

看到这个是在一些电源端口,或者在试点上的高能耗产品的防护,这是最简单的1+1的模式。我们知道压敏电阻的模式通常都是短路的,它如果短路之后,如果说我们前面这个Fuse能够及时的切断短路的回路,那么它也不会导致安全的隐患,但是问题是什么?我们对于防雷的要求都非常注重防雷的级别,防雷之后,Fuse它的响应时间不会有那么快,如果压敏电阻一旦失效的话,就会导致整个发热,产品会造成起火的这种安全隐患。

再看一下这个方案,我们同样是1+1的模式,但是压敏电阻换成TMOV,这个温度保险其实是放置在压敏特别贴近的一个位置,只要压敏电阻短路,它会发热,发热之后,这个温度保险会切断回路,也就是说,它可以**一个断路的保护,物理性的断路保护,既即使我们前面不动作,我们自身可以**一个短路的保护,就不会引起火灾,这是第一个优点。第二个优点,它同时具有比普通压敏电阻的吸*能力更强,是普通的两倍。第三个优点,可以有三个引脚,三个引脚的话,比如说在压敏电阻的芯片,中间多了一个引脚,这样我们可以灵活的实现失效报警功能。

我们再看一下这个直流电源端口。我们可能比较常见的就是两极的防护,前面是压敏电阻,后面是用了二极管,中间通过电感或者电阻进行匹配,这样的方案,我们可以达到比较高的级别,我们通过合适的选型,可以通过IEC6100—4—5,可以达到4000伏。我们压敏电阻,大家都知道,它是易损耗的器件,就像一碗水端平,你冲击一下,它可能会洒出一部分,再冲击一下又洒出一部分,直到没有了。中间我们配偶器件一般用的是电杆,这个电杆用的是空心的,如果实心的话会出现磁饱和,基本上没有什么作用的。我们知道空心电感体积非常大,我们之前也找过几个电杆的厂商**空心电杆的样品,*两极匹配的测试,效果的确不错,但是因为体积太大,有很多客户接受不了这种体积。但是我们可以通过电阻来配偶,但是电阻是这样,比如我们选择55000左右的,工作电流有2安培,这样的话,它的功耗就非常大了,这也不太适合。
除了这样的话,我们可以取一个或者两个,我经常会遇到客户的提问,比如说像第一个问题,那么客户会问,为什么我用你这样的压敏电阻,压敏电阻没问题,然后我的后端电路就坏掉了呢?这个时候,我没*法,只能和客户解释一下,压敏电阻承受能力很强,但问题是它的限制电压能力不强,比如说一个4000伏的过来,剩下的电压只有200伏,这200伏对我们直流是基本承受不住的,就会出现后端芯片出现损坏的情况,可是压敏没有问题。同样我还遇到过客户问这样的问题,为什么我用了你们家的TS管,我打1000伏的测试,怎么老是短路呢,这个时候,肯定会首先确认一下它的测试条件还有型号的选择、功率的选择,我们知道,TS管优点是限制电压能力特别强,保护效果特别好,但是问题是它的承受能力比较弱。第三个问题,我也遇到过,有些客户会问,我为什么用了你们家的压敏电阻和二极管,为什么还出现TS管损坏?听到这个问题,我会问你们的中间加没加配偶器件,基本这个问题的出现都是因为中间级的配偶匹配*得不好...

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