NCC電容陶瓷壓敏電阻選擇舉例

作者：NIPPON CHEMI-CON    發(fā)布時間：2020-08-12 13:40:58  訪問量：5841  來源：黑金剛電容

NCC電容陶瓷壓敏電阻選擇舉例

一、電源控制單元的外部雷浪涌保護 
     （1）目標回路

＜條件＞ 

 1）承受電壓：Vt=600V  

2）浪涌阻抗：Zs=50Ω  a

3）浪涌電壓：占空比1.2/50μS條件下Vs=12kV 

4）浪涌次數(shù)：10次*10年=100次 

5）浪涌間隔時間：2分鐘或者更多

（2）基于額定條件下TNR的選擇步驟 

1、浪涌的發(fā)生源與進入路徑的確認：外部雷浪涌與功率線之間的線路（設備不接地） 

2 TNR連接方式的確定：功率線之間（需保護設備的交流輸入端） 

3、壓敏電阻電壓的確定：

因為是被安裝在100VAC線路之間，根據(jù)前述使用舉例，選擇弊公司推薦的270V的TNR。如果被保護設備的承受電壓和鉗位電 壓之間的關系不滿足第⑨項所描述的，需要再選擇合適的TNR。

4、浪涌電流波形的確定： 

a）浪涌電流峰值（Ip） 、

b）浪涌電流波尾持續(xù)時間

浪涌電流的波尾持續(xù)時間會短于浪涌電壓的波尾持續(xù)時間，所以,為安全考慮浪涌電流的波尾持續(xù)時間（T）設定為40μS。  (實際中,如果浪涌電壓時間的占空比為1.2/50μS,則沖擊電流的波尾持續(xù)時間大概為25μS。) 

5、浪涌電流耐量夠嗎? 

因為浪涌電流耐量是240A,通常認為選擇浪涌電流耐量為600A的 5V系列(考慮兩次浪涌)的TNR是沒有問題的。但是，總數(shù)為 100次的浪涌中浪涌電流的波尾持續(xù)時間不足20μS，所以需要根據(jù)條項⑥考慮TNR的浪涌壽命。

6、沖擊壽命夠嗎? 

條件包括Ip=240A、T=40μS、浪涌次數(shù)為100次、浪涌間間隔時間＝2分鐘或更多。對照這四個條件來確認TNR的浪涌壽命額定值。 

5V類型時………2 ～ 10次 

7V類型時………10 ～ 100 次 

10V類型時………100 ～ 1000 次 

14V類型時………1000 ～ 10000 次 

鑒于以上列表,可以選擇TNR 10V類型。同時，按照條項③中的結果來看TNR 10V類型可成為候選者。

TND10V-271K 

7、額定功率夠嗎?

因為對于設備的浪涌的頻率低，所以不需要特別考慮。 

8、最大能量夠嗎?

因為是波尾持續(xù)時間短的雷浪涌，所以不需要特別考慮。 

9、鉗位電壓是否小于耐壓值? 

TND10V-271K的最大鉗位電壓在規(guī)格書中被定義為V25V=455V MAX。 然而，在線路中通過的最大電流是240A，通過TNR的電壓電流特性曲線可以得出耐壓值為600V。 V240A=510V＜600V，是滿足的。

10、靜電容量及損耗有問題嗎？ 

因為商業(yè)用電頻率一般為低頻的50到60赫茲,所以不會導致嚴重的問題。 

11、漏電流有問題嗎？

110VAC輸入線僅僅會產(chǎn)生數(shù)μA的漏電流,不會導致嚴重的問題。 

12、布線檢查 

請注意避免TNR的布線和整流回路及控制回路產(chǎn)生電磁耦合。讓布線盡可能的短可以使漏感最小化。

13、過載時的對策周全嗎？ 

為防止過壓的發(fā)生，請在TNR之前安裝一個3～7A的保險絲。請參考2-5條項。 

14、環(huán)境條件是否在規(guī)格范圍內？ 

如果不是安裝在電感等熱源旁邊，只確認設備的工作溫度范圍即可。 

15、安裝檢測合格嗎？ 

有必要的話，請安裝TND10V-271K后測試性能。 

16、選型完成

像示例一樣，選用TND10V-271K后，吸收沖擊的TNR選型就完成了。 

二、 繼電器開/關浪涌保護 

（1）目標回路 

＜條件＞ 

 1) 電感規(guī)格：I=0.25A、L=1H 

2) 繼電器動作：2次/秒、8小時/天、6天/周 

3) 壽命：5年 

4) 浪涌次數(shù)：2×3600×8×313×5＝0.9×108次 

5) 理想鉗位電壓：250V以下

（2）基于額定條件下TNR的選擇步驟 

1、浪涌的發(fā)生源與進入路徑的確認：繼電器及電源布線 

2、TNR連接方式的確定：在功率線之間（與電感并聯(lián)）

3、壓敏電阻電壓的確定： 

壓敏電阻將會被安裝在110Vdc輸入線兩端，因設備不是被定義為典型案例，壓敏電阻電壓由回路電壓與最大供給電壓之間的 關系來決定。在假設電壓波動為+10%的條件下，選擇比最大供給電壓為121V更大的151K（150V）類型的TNR。

4、浪涌電流波形的確定： 

a）浪涌電流峰值：Ip＝0.25A（與負載電流一致）

b）浪涌電流波尾持續(xù)時間：

假設浪涌電流波形是方波，浪涌電流波尾持續(xù)時間可以通過下列公式計算得出。

5、浪涌電流耐量夠嗎?

因為浪涌次數(shù)多，所以核實TNR的浪涌壽命。 

6、浪涌壽命夠嗎? 

條件包括Ip=0.25A、T=0.56ms、施加的浪涌次數(shù)=0.9×108 、浪涌間隔時間=0.5秒。若施加浪涌的時間間隔少于10S， 那么以施加浪涌時間間隔為10S為準計算求等效電流值和等效浪涌施加次數(shù)。

另外，從條項4可以得知浪涌電流波尾持續(xù)時間T是0.56ms，從上述條件可以得出浪涌壽命時間的額定值。

從上面的參數(shù)可以看出，可以選擇TNR 10V系列。進而從條項3的結果與上面的結果一起判斷可以選定TNR10V151K。 T

ND10V-151K 

7、額定功率夠嗎? 

fs（1秒數(shù)次）為浪涌的循環(huán)頻率，TNR吸收的平均功率（Ps）為0.062W。 

Ps ＝ E?fs ＝ 0.031×2 ＝ 0.062〔W〕 

從吸收功率的方面來看，可以選擇TNR 5V類型（0.1W）,可是從條項⑥的浪涌壽命特性考慮，0.4W的TNR 10V類型更好。

8、最大能量夠嗎? 

由于施加次數(shù)多，已經(jīng)按浪涌壽命探討過。具體請參考條項⑥。 

9、鉗位電壓是否小于耐壓值? 

從條項4看出TNR10V151K的最大鉗位電壓大概是220V，從TNR的電壓電流特性得出，V0.25A=210V＜250V，所以是 滿足特性需要的。

10、靜電容量及損耗有問題嗎？

在DC輸入狀況時不會導致嚴重問題。 

11、漏電流有問題嗎？ 

110VDC輸入線僅僅會產(chǎn)生數(shù)μA的漏電流,不會導致嚴重的問題。 

12、布線檢查 

為了降低對其它器件的電磁感應，TNR安裝位置離電感越近越好。

13、過載時的對策周全嗎？ 

為防止過壓的發(fā)生，請在TNR之前安裝一個3A～5A的保險絲。 

14、環(huán)境條件是否在規(guī)格范圍內？ 

如果不是安裝在電感等熱源旁邊，只確認設備的工作溫度范圍即可。 

15、安裝檢測合格嗎？ 

有必要的話，請安裝TNR10V151K后測試性能。 

16、選型完成 

像示例一樣，選用TNR10V151K后，吸收沖擊的TNR選型就完成了。

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