Комбинированные элементы защиты на сетевое напряжение Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Комбинированные элементы защиты

на сетевое напряжение

Металлооксидные варисторы (MOV) традиционно используются для защиты от скачков сетевого напряжения в различных применениях. Грозовые импульсы, коммутация индуктивных или емкостных нагрузок могут вызвать резкие выбросы напряжения, с которыми и призван бороться варистор. однако в условиях продолжительной перегрузки и неограниченности тока незащищенный варистор сначала снижает сопротивление до нескольких Максим коротков ом, а затем, вследствие большого значения напряжения, он скорее раз-

[email protected] рушится, чем выполнит защитную функцию.

Разработка Tyco ИєіЛгош^ — устройство AC2Pro — объединяет в себе PolySwitch (ППТК — полимерный элемент защиты по току с положительным температурным коэффициентом) и металлооксидный варистор (MOV). Такое сочетание позволяет получить самовосстанавливающуюся защиту, реагирующую на перегревы (сохраняет поверхностную температуру варистора на уровне менее 150 °0, с ограничением нежелательных токов и фиксацией допустимого напряжения. Комплексное решение из одного устройства позволяет оборудованию соответствовать требованиям безопасности (таким как IEC61000-4-5 и IEC60950), снизить количество используемых элементов и повысить надежность.

Одним из популярных применений устройства является защита источников питания светодиодных светильников (рис. 1).

Как работает защита?

При нормальных рабочих условиях переменное сетевое напряжение, приложенное к металлооксидному варистору, не превышает значения максимально допустимого напряжения продолжительной работы. Вместе с тем возникающие нежелательные импульсы большого напряжения значительно превосходят это значение. Сочетая в себе ППТК-технологию с металлооксидным варистором, AC2Pro помогает осуществлять усиленную защиту по напряжению и от перегрева там, где одиночный варистор оказался бы уязвимым в условиях продолжительного состояния перенапряжения, превышающего его допустимые нормы. Во время прохождения большого импульса ППТК-элемент устройства AC2Pro нагревается и переходит в высокоомное состояние, позволяя снизить риск разрушения варистора.

Устройство

АС2Рго

-Ф-

І 2 і

-24 В

Входное напряжение: -85-265 В

'■х.

Комбинированная защита ч по напряжению,

току и температуре

Выходная мощность около 10 Вт

рис. 1. Пример использования устройства AC2Pro (150 мА) для маломощного AC/DC-преобразователя

В качестве примера работы приведем от- Как можно увидеть на графике, вслед-клик элемента на случай потери нейтрали ствие разогрева и срабатывания ППТК-в виде графика, приведенного на рис. 2. элемент переходит в состояние с высоким

0,5 0,7

Время, С

рис. 2. Характеристики работы устройства AC2Pro в случае потери нейтрали

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 5 '2010

Таблица. Электрические характеристики элементов AC2Pro

Наименование IHOLD, A ITRIP, A Сопротивление, Ом Время срабатывания при 1 А, с

Rmin Rmax R1max typ max

Параметры защиты по току при 20 °С

AC2Pro (150 мА) 0,15 0,30 6,5 14,0 16,0 0,9 3

AC2Pro (350 мА) 0,35 0,75 1,4 2,2 2,8 0,5 2,0

Наименование Напряжение варистора при 1 мА, В Сопротивление на постоянном токе при 100 В, МОм Максимальное напряжение удержания при 25 А, В Номинальная мощность, Вт

DC (В) разброс

Параметры защиты по напряжению

AC2Pro (150 мА) 430 ±10% >10 710 0,25

AC2Pro (350 мА) 430 ±10% >10 710 0,6

сопротивлением, чем резко снижает ток

и помогает избежать повреждения варистора.

Основные характеристики (таблица):

• Единая защита по току/напряжению/температуре/к электростатическим разрядам.

• Самовосстанавливающаяся защита по току.

• Помогает защищать варистор и другие компоненты от ущерба, вызванного потерей нейтрали или некорректными входными напряжениями.

• Нормальный режим работы: универсальный диапазон входных напряжений: от ~85 до ~265 В.

• Максимальный входной ток при 20 °С:

150 либо 350 мА.

• Диапазон мощности: до 30 Вт при входном напряжении ~230 В и 20 °С.

• Высокие значения прерываемой мощности: ~415 В/40 A.

• Ограничитель бросков пускового тока (емкостная нагрузка).

• RoHS-совместим.

Области применения:

• Светодиодные линии освещения.

• PLC-оборудование (передача Fast Ethernet, xDSL по электросети).

• Зарядные устройства сотовых телефонов.

• Источники питания AC/DC:

- 30 Вт входной мощности при напряжении сети ~220-240 В;

- 15 Вт входной мощности при напряжении сети ~120 В.

• Источники питания модемов.

• Электросчетчики.

• Устройства бытовой и промышленной электроники.

Преимущества элементов AC2Pro

Форм-фактор 2-в-1 небольшого размера позволяет снизить количество компонентов и сэкономить площадь на печатной плате, а также:

• Осуществляет безопасную защиту варистора в случае больших нагрузок, на которые он не рассчитан.

• Снижает возвраты по гарантии.

• Позволяет оборудованию соответствовать UL/IEC60950/IEC60335.

• Помогает проходить следующие тесты:

- IEC61000-4-5 — тест на устойчивость к импульсам;

- IEC61000-4-4 — тест на быстрый переходный режим;

- IEC61000-4-2 — тест на устойчивость к электростатическому разряду. ■

Литература

1. Raychem. Circuit Protection Products Catalog 2009.

2. www.circuitprotection.ru

3. Курышев К. Элементы защиты по току и напряжению Raychem Circuit Protection в телекоммуникационных цепях. Пьеса о защите с оптимистическим финалом // Компоненты и технологии. 2005. № 4.

4. Курышев К. Все, что вы хотели узнать о PolySwitch, но боялись спросить // Компоненты и технологии. 2006. № 3.

5. Курышев К., Коротков М. PolySwitch серии LVR против перегрузок в цепях с напряжением 220 В // Компоненты и технологии. 2008. № 3.

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 5 '2010

www.kit-e.ru