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NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

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NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

作者:NIPPON CHEMI-CON    发布时间:2020-08-12 13:40:58  访问量:148  来源:黑金刚电容


NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

一、电源控制单元的外部雷浪涌保护 
     (1)目标回路

NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

<条件> 

 1)承受电压:Vt=600V  

2)浪涌阻抗:Zs=50Ω  a

3)浪涌电压:占空比1.2/50μS条件下Vs=12kV 

4)浪涌次数:10次*10年=100次 

5)浪涌间隔时间:2分钟或者更多

(2)基于额定条件下TNR的选择步骤 

1、浪涌的发生源与进入路径的确认:外部雷浪涌与功率线之间的线路(设备不接地) 

2 TNR连接方式的确定:功率线之间(需保护设备的交流输入端) 

3、压敏电阻电压的确定:

因为是被安装在100VAC线路之间,根据前述使用举例,选择弊公司推荐的270V的TNR。如果被保护设备的承受电压和钳位电 压之间的关系不满足第⑨项所描述的,需要再选择合适的TNR。

4、浪涌电流波形的确定: 

a)浪涌电流峰值(Ip) 、

NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

b)浪涌电流波尾持续时间

浪涌电流的波尾持续时间会短于浪涌电压的波尾持续时间,所以,为安全考虑浪涌电流的波尾持续时间(T)设定为40μS。  (实际中,如果浪涌电压时间的占空比为1.2/50μS,则冲击电流的波尾持续时间大概为25μS。) 

5、浪涌电流耐量够吗? 

因为浪涌电流耐量是240A,通常认为选择浪涌电流耐量为600A的 5V系列(考虑两次浪涌)的TNR是没有问题的。但是,总数为 100次的浪涌中浪涌电流的波尾持续时间不足20μS,所以需要根据条项⑥考虑TNR的浪涌寿命。

6、冲击寿命够吗? 

条件包括Ip=240A、T=40μS、浪涌次数为100次、浪涌间间隔时间=2分钟或更多。对照这四个条件来确认TNR的浪涌寿命额定值。 

5V类型时………2 ~ 10次 

7V类型时………10 ~ 100 次 

10V类型时………100 ~ 1000 次 

14V类型时………1000 ~ 10000 次 

鉴于以上列表,可以选择TNR 10V类型。同时,按照条项③中的结果来看TNR 10V类型可成为候选者。

TND10V-271K 

7、额定功率够吗?

因为对于设备的浪涌的频率低,所以不需要特别考虑。 

8、最大能量够吗?

因为是波尾持续时间短的雷浪涌,所以不需要特别考虑。 

9、钳位电压是否小于耐压值? 

TND10V-271K的最大钳位电压在规格书中被定义为V25V=455V MAX。 然而,在线路中通过的最大电流是240A,通过TNR的电压电流特性曲线可以得出耐压值为600V。 V240A=510V<600V,是满足的。

10、静电容量及损耗有问题吗? 

因为商业用电频率一般为低频的50到60赫兹,所以不会导致严重的问题。 

11、漏电流有问题吗?

110VAC输入线仅仅会产生数μA的漏电流,不会导致严重的问题。 

12、布线检查 

请注意避免TNR的布线和整流回路及控制回路产生电磁耦合。让布线尽可能的短可以使漏感最小化。

13、过载时的对策周全吗? 

为防止过压的发生,请在TNR之前安装一个3~7A的保险丝。请参考2-5条项。 

14、环境条件是否在规格范围内? 

如果不是安装在电感等热源旁边,只确认设备的工作温度范围即可。 

15、安装检测合格吗? 

有必要的话,请安装TND10V-271K后测试性能。 

16、选型完成

像示例一样,选用TND10V-271K后,吸收冲击的TNR选型就完成了。 


二、 继电器开/关浪涌保护 

(1)目标回路 

NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

<条件> 

 1) 电感规格:I=0.25A、L=1H 

2) 继电器动作:2次/秒、8小时/天、6天/周 

3) 寿命:5年 

4) 浪涌次数:2×3600×8×313×5=0.9×108次 

5) 理想钳位电压:250V以下

(2)基于额定条件下TNR的选择步骤 

1、浪涌的发生源与进入路径的确认:继电器及电源布线 

2、TNR连接方式的确定:在功率线之间(与电感并联)

3、压敏电阻电压的确定: 

压敏电阻将会被安装在110Vdc输入线两端,因设备不是被定义为典型案例,压敏电阻电压由回路电压与最大供给电压之间的 关系来决定。在假设电压波动为+10%的条件下,选择比最大供给电压为121V更大的151K(150V)类型的TNR。

4、浪涌电流波形的确定: 

a)浪涌电流峰值:Ip=0.25A(与负载电流一致)

b)浪涌电流波尾持续时间:

假设浪涌电流波形是方波,浪涌电流波尾持续时间可以通过下列公式计算得出。

NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

5、浪涌电流耐量够吗?

因为浪涌次数多,所以核实TNR的浪涌寿命。 

6、浪涌寿命够吗? 

条件包括Ip=0.25A、T=0.56ms、施加的浪涌次数=0.9×108 、浪涌间隔时间=0.5秒。若施加浪涌的时间间隔少于10S, 那么以施加浪涌时间间隔为10S为准计算求等效电流值和等效浪涌施加次数。

NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

另外,从条项4可以得知浪涌电流波尾持续时间T是0.56ms,从上述条件可以得出浪涌寿命时间的额定值。

NCC电容陶瓷压敏电阻选择举例

从上面的参数可以看出,可以选择TNR 10V系列。进而从条项3的结果与上面的结果一起判断可以选定TNR10V151K。 T

ND10V-151K 

7、额定功率够吗? 

fs(1秒数次)为浪涌的循环频率,TNR吸收的平均功率(Ps)为0.062W。 

Ps = E・fs = 0.031×2 = 0.062〔W〕 

从吸收功率的方面来看,可以选择TNR 5V类型(0.1W),可是从条项⑥的浪涌寿命特性考虑,0.4W的TNR 10V类型更好。

8、最大能量够吗? 

由于施加次数多,已经按浪涌寿命探讨过。具体请参考条项⑥。 

9、钳位电压是否小于耐压值? 

从条项4看出TNR10V151K的最大钳位电压大概是220V,从TNR的电压电流特性得出,V0.25A=210V<250V,所以是 满足特性需要的。

10、静电容量及损耗有问题吗?

在DC输入状况时不会导致严重问题。 

11、漏电流有问题吗? 

110VDC输入线仅仅会产生数μA的漏电流,不会导致严重的问题。 

12、布线检查 

为了降低对其它器件的电磁感应,TNR安装位置离电感越近越好。

13、过载时的对策周全吗? 

为防止过压的发生,请在TNR之前安装一个3A~5A的保险丝。 

14、环境条件是否在规格范围内? 

如果不是安装在电感等热源旁边,只确认设备的工作温度范围即可。 

15、安装检测合格吗? 

有必要的话,请安装TNR10V151K后测试性能。 

16、选型完成 

像示例一样,选用TNR10V151K后,吸收冲击的TNR选型就完成了。




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