Какво представлява защита от пренапрежение и филтър за захранване?

Предпазител от пренапрежение или потискащ пренапрежение е устройство, предназначено да предпазва електрическите устройства от нежелано внезапно и краткосрочно повишаване на напрежението. И скокът на напрежението, и скокът на напрежението, отнасящ се до краткосрочно увеличение на напрежението, изглеждат сходни, но са различни.

Докато скокът на напрежението е внезапно увеличение на напрежението с продължителност по-малко от три наносекунди, скокът на напрежението е внезапно увеличение на напрежението, което продължава три наносекунди или повече.

Скокът на напрежението или пренапрежението е основно преходно пренапрежение или електрически импулс с кратка продължителност, но висока енергия, който се индуцира във веригата от външни източници. Преходното пренапрежение в променливотоковото захранване е показано на фиг. 1.

Фиг. 1: Пикове на напрежението

Често срещаните източници на скокове и пренапрежения включват електрически ключове, мълнии и статично електричество. Пикове на напрежението могат също да бъдат създадени от бързо натрупване или разпадане на магнитно поле, което може да индуцира енергия в свързаната верига. Например, ако токът, протичащ през релейна намотка, бъде прекъснат или изключен, индукторът произвежда високочестотен скок на напрежението.

Най-често срещаното решение е да поставите токоизправителен диод през бобината на релето (индуктор). Диодът се означава като диод със свободен ход, потискащ или обратен диод. Когато токът е прекъснат, той осигурява обратен път за тока, така че потокът на тока през индуктора не е блокиран. Токът се разсейва с течение на времето чрез вътрешното си съпротивление и топлината се генерира от индуктора и токоизправителя.

Явленията както на скокове на напрежение, така и на пренапрежение могат да бъдат разрушителни за електрическото оборудване и да причинят значителни щети.

На пазара има различни видове устройства за защита от пренапрежение и пикове. Устройствата за защита от пренапрежение (SPD) и потискащите преходни напрежения (TVS) обикновено се инсталират в електроразпределителните системи, тежки индустриални системи и комуникационни системи, за да се предпазят от пренапрежения и пикове.

Филтър за захранване

Филтърът за захранване е електронен филтър, поставен между електрическо устройство и външна за него линия. Това е пасивна двупосочна мрежа, която филтрира определена честота в електропровода или веригата.

Линейният филтър е предназначен за електромагнитни смущения (EMI) в AC мрежата и обикновено се състои от индуктор, кондензатор и резистор. Той намалява пулсациите в изходното напрежение доколкото е възможно. Някои филтри за захранване осигуряват минимално регулиране на напрежението, докато други предпазват от проблеми с качеството на електроенергията.

Типична схема на филтъра за пасивна мрежа е показана на фиг.2. Мрежата е подходяща както за AC, така и за постоянен ток с възможност за двупосочно потискане.

Фиг. 2: Типичен филтър за захранване

Проектиране на защита от пренапрежение

Простата защита от пренапрежение е по същество метален оксиден варистор (MOV) през входната линия на електрическо оборудване - обикновено един компонент само в някои съоръжения. Това може да бъде MOV или TVS диод. За универсална линия 90V AC – 264V AC, обичайното номинално напрежение MOV е 300V rms.

Въпреки това, в случай на скъпо оборудване и големи очаквания за пренапрежение, като например от електропровода, е необходимо да се обърнете към стандартните оценки и насоки за безопасност, като IEC 61000-4-5, които определят стандартите за AC електропроводи скокове.

При проектирането на веригата стойността на напрежението на варистора трябва да включва най-малко 20 процента граница на безопасност. Например, за 25V DC система, варисторът трябва да бъде оценен на около 30V. Важно е обаче да не се преувеличава маржът, за да се избегне голям варистор и по-високо напрежение на затягане. Също така, устройството за защита от пренапрежение трябва да бъде монтирано до предпазителя.

Остави съобщение 

Списък на ЛС