浪涌保護器如何限制共模和差模電壓?
電子設備電磁兼容測試17626.5會要求設備的電源、信號端口做差模共模的浪涌沖擊測試,如果設備沒有內置防雷器件,無法耐受規定的浪涌沖擊,這時一般需要外置防雷電浪涌保護器進行防護。
那么,浪涌保護器如何限制共模和差模電壓?
根據防雷測試經驗,中為防雷從如下內容介紹:
1、防雷測試中差模測試和共模測試的概念。
差模電壓就是線和線之間的電壓,比如電源系統中的火線和零線、網線總的1236之間、RS485線AB之間。所以做差模測試就是線對線之間做浪涌沖擊。
共模電壓就是線和地之間的電壓,比如單相電中的L-PE,N-PE電壓、網絡信號線路中的12345678線和地線之間、控制信號中的信號線和地線之間的電壓。所以電磁兼容浪涌沖擊測試時,共模沖擊指的是線對地之間。
2、如何利用浪涌保護器限制共模和差模電壓。
差模共模在浪涌保護器中指的是“保護模式”,電源和信號系統不一樣,下面分別做介紹:
①電源端口的差模共模防護
交流電源浪涌保護器的保護模式中共模保護是L-PE,N-PE,差模保護是L-L和L-N。
直流系統差模保護是正極對負極,共模是正極負極分別對地。
如圖一所示,這是一款直流浪涌保護器,其保護模式是正極(+)和負極(-)分別對地保護的共模防護,這種類型的產品共模保護效果好,差模保護就差一些。
因為這種類型的產品做差模測試,相當于兩個模塊串在一起,殘壓會很高,效果不太好。
要想更好的對直流系統的差模電壓限制,可以增加一個正極對負極的模塊,形成全模式保護的直流浪涌保護器即可。
交流單相系統和直流的可以互相借鑒,把火線當成正極,零線當成負極就可以了。
圖一 直流共模保護浪涌保護器
值得一提的是交流三相系統,三根火線一根零線,共模保護只需要做成圖二這樣的四模塊產品即可,差模保護和直流2P的一樣也會殘壓過高。
有朋友會選擇3P+N的浪涌保護器進行差模防護,其實3P+N結構只是增加了火線和零線之間的差模保護,火線對火線之間的沒有,而且還會提高火線對地線之間的共模殘壓!
如果要設計三相交流系統的差模共模全保護浪涌保護器,要考慮L1-L2,L2-L3,L1-L3,L-N之間的差模防護,產品可以根據所有的保護模式做成多模塊式結構!
圖二 交流四模塊共模保護SPD
②信號端口的差模共模防護。
信號防雷器的保護模式差模指的是信號線間保護,共模指的是各信號線和地線之間。
比如網絡百兆信號端口,一般測試1236線間浪涌沖擊,以及1236芯分別對地的浪涌沖擊。
RS485通信端口測試的就是485兩線間和兩線分別對地,其他信號防雷器都類似的。
目前正規廠家生產的信號防雷器一般都是全保護設計,更多的是需要考慮信號防雷器的殘壓設備是否能耐受的問題。
3、常見問題。
在實際的測試中,經常出現的問題是:浪涌沖擊后,防雷器沒事,設備壞了。
這時一般是因為浪涌保護器殘壓和設備耐壓的匹配問題。
解決方式一般為優化浪涌保護器設計以及提升設備耐壓,這個需要根據實際情況進行具體分析。
以上就是關于浪涌保護器共模和差模的介紹,在選擇時建議先跟防雷器廠家溝通,咨詢下是否滿足浪涌沖擊模式以及沖擊強度,還需要考慮SPD和設備耐壓之間的配合。
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