《如何使過壓過流電路保護設計更輕松(上)》正文:對于大型的控制電路,比如LED燈塔的電源控制線路,其保護以及維修都是一個比較復雜的工程。使用TBU方案,是否可以使過壓過流電路保護解決方案設計更輕松呢? 本文從傳統的保護元器件入手,對比傳統過流過壓保護元器件和TBU方案的工作方式,深度解析TBU與傳統過壓過流電路保護元件的區別及其應用限制,為廣大電子工程師探索過壓過流電路保護方案輕松設計之道。 保護元器件的分類 保護電子元器件主要分成兩大塊,如圖所示,一塊是過流保護,一塊是過壓保護。 相對過壓的保護元件,過流的保護元件主要分成圖示上部分的幾塊,右邊的元件反應速度快,但通流量較小,而左邊的元件相反,所以需要做一些搭配。主要是整合器的元器件,如TBU。TBU把過流和過壓的元器件組合在一起,可同時進行過流和過壓保護。 傳統過流和過壓保護元器件的組合和工作方式 下圖是最常見的組合圖,可以看出怎樣把過流和過壓保護元器件放在一般的線路上。 過流的產品一定是串聯在電路上,包含一般電阻或電壓。而過壓的產品主要并聯在電路上,包含一級壓、二級壓、三級壓。類似TBS管等,二級和三級基本可以互換,關鍵是怎樣做搭配,保護系統的協調工作非常重要。 按傳統的方式,當一個雷擊進來之后,首先上升的一定是電壓,一定是內部靠近IC部分的保護器件最先反應,若沒有反應,內部線路肯定會被擊穿;或TBS管一定要運作,作為開關直接關閉。 舉例來說,由于過電壓產品最怕電流質,而過電流產品最怕電壓,當TBS打開之后,所有的電流都會往一邊流。若出現一個很大的雷擊,這個TBS管一定會被擊穿。所以必須要在外面擺上一個氣體管,來保護這個TBS管。當電流經過這個管后,其電壓會持續上升,靠近外面的氣體放電管,必須要在動作之后才能保護 TBS管。一般來講,PDC的速度非常慢,所以單個雷擊進來之后PDC沒有辦法動作。 TBU是近十年一個比較新的產品,是高速的保護器,也可以說是一個電子的限流器。現在來看看TBU的工作方式與傳統過壓過流保護元器件有何不同。 TBU的工作方式 傳統電子保險絲的內部結構 TUB的內部結構 與傳統的雙向保險絲結構相比,TUB最重要的差異是電壓部分。傳統保險絲的工作方式是把電流導到地的方式,而TBU方式主要是用隔離的方式。雷擊進來之后電流經過內部的IC去走,當電流超過觸發點之后,TBU就會打開,TBU打開之后所有的能量都是隔絕在外,這時候電壓還是會持續上升。在外部放一個氣體管保護TBU。由于過電流產品最怕是電壓。而TBU是過電流產品,假設選擇的是一個850v的TBU,必須確定線路偷走的電壓值不能夠超過850v,所以必須在外部再擺一個氣體放電管去保護TBU,這點與傳統的方式有所區別。事實上兩種應用方式的區別是后者做了開關,把能量全部阻絕在外面。 把TBU放入電路之后,電流會上升,這時候TBU就要打開,阻絕到電流跟電壓,電路就被保護。當電壓上升之后,因為其反應速度非?,代表電流也上升,TBU動作之后會阻絕電壓與電流的部分。TBU是電流啟動電壓回復的元件。當TBU沒有動作的時候,如同電阻;電流超過之后,開關直接打開,承接高阻;當電壓回復之后,TBU回復原本工作狀態..... |