tag 标签: 过压保护

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    2015-1-16 08:50
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      摘自上海雷卯电子 “USB 3.0 标准保护方案必须支持每端口最小 900mA 的电流,过电流保护必须满足发生故障时在 60s 内将故障电流限制在 5A 以下。 ” 。 与 USB2.0 集线器可以通过总线供电不同, USB3.0 将不会提供这种选择,而只能通过自有电源供电。由于需要一个插孔端口对 USB3.0 集线器应用中的所有连接器供电,因此该插孔上需要使用电路保护器件防止因过压事件受损,这类事件可能有非稳压电源、逆向电压或电压瞬态。现在只要一颗 ESD 器件,能够帮助实现协同的过流 / 过压保护方案。 在过压保护方面, USB3.0 新规范的出台将使传统 0.5A 端口设计的过压保护器件不再适用。如果一台 0.9A 主机断开,将产生高感应电压尖峰,这会对仍然留在总线上的设备造成负面影响。各种接口和充电系统都会因为使用不正确充电器、稳压不良的第三方充电器或者热插拔事件而使便携式电子设备面临受损的危险。 雷卯电子表示: “ 虽然主要的手机 OEM 厂商都有内部关于 USB 输入口的过压保护要求,以保证 USB 输入端口可以承受 16V 到 24V 的电压,但内部测试表明,带电热插拔时所引起的瞬态脉冲,尽管非常短仍然会超过上述的 16-24V 电压。我们建议在所有 USB 设备电源输入端口进行过压保护。 ” 在所有 USB 受电设备,尤其是 VBUS 端口上安装过压保护器件可以有效防止因电压瞬态而受损。对于 USB 3.0 而言, ESD 器件可酌情置于 USB 输入端口、 Power -B 插头和母插孔电源端口上。 leiditech 指出, USB 3.0 对于过压保护的要求相对于 USB2.0 没有任何变化,不会影响所推荐用于 USB 端口的过压、 ESD 保护元件的型号。 过压瞬态往往是 ESD 造成的,电源总线和数据总线上都可能出现。现有 USB 2.0 协议支持最高 480Mbps 的数据传输速率,而 USB 3.0 规范支持的数据传输速率高达 5Gbps ,因此 USB 3.0 的数据线上需要具有快速钳位和恢复响应的极低电容 ESD 器件。      
  • 2014-12-27 10:49
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    在测试过程中,超出被测器件极限的电流或电压相关的事件, 是造成被测件电气损坏的两个最常见原因。导致电流或电压超限的原因可能出自被测件自身, 或是由测试系统导致。过压是导致被测器件受损的最常见电源相关事件,也就是电压高于被测器件允许的最大安全电压值。出现过压的原因很多,但对于测试系统来说, 其根源在于设置错误或者内部故障。   为了避免被测件遭受意外的过压损坏,测试系统电源内置的过压保护( OVP )系统可以在检测到电压高于预设阈值后即时关闭输出。如需了解过压保护的详细信息,请参阅此前文章“ 电源的 “ 刹车系统 ”OVP - 程控电源的技术和应用( 21 ) ” http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_17079.HTM , 了解相关细节。   过压损坏的关键在于,大多数情况下,电压超过被测器件损坏阈值的同时,被测器件即遭受损坏。因此,您必须优化测试系统和设置以提供有效的被测器件过压保护。首先,过压保护启动阈值设置应低于被测器件的最高电源损坏阈值,同时略高于被测器件的预期最高工作电压,如图 1 所示。 图 1 :过压保护设置点   但是,要确定高于最大工作电压且低于被测器件损坏电压的“合理设置值”,您需要考虑电源输出和过压保护系统的动态响应特性,如图 2 所示。关于电源的瞬态响应特性的详细描述,请查看以往的文章: 程控电源技术和应用指南( 10 ) - 瞬态响 应 http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16525.HTM   图 2 :电源输出和过压保护动态响应特征 确保过压保护设置高于最大工作电压且预留足够的裕量,这是避免过压保护误启动的重要措施,因为被测器件从电源吸收电流,电源将产生校正负载的瞬态电压响应,瞬态电压可能高于被测器件的最高工作电压。确保过压保护设置低于被测器件的损坏电压阈值、且预留足够的裕量同样重要,因为电源输出电压一旦超过过压保护设置值后, 过压保护系统需要 10 到 100 微妙的时间来做出响应,关闭电源输出,此时的电源是以最快的速度把电压拉回零,或是设定的安全电压值。事实上,“合理设置值”的分辨率通常需要低至小数点后一到二位。   通常,确保裕量并不困难,但如果被测件工作电压很低、或者由于大工作电流引发导线上出现大幅度压降,要准确设置会变得不太容易。 因为传统过压保护基于电源输出端测量到的电压值。 如果需要在被测件测量电压值,并以此作为过压保护条件,可利用远端电压感应线路。远端感应线路过压保护感应可以替代或补充传统的功率输出端感应。   关于电源的远端感应,请参阅以往的文章: 程控电源技术和应用指南( 8 ) - 远端回读精确控制电压 http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16467.HTM 。         遵循以上建议,您可以实施有效的过压保护,确保被测器件测试安全!  
  • 2014-12-3 14:14
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    每一个电子产品都会有额定电流和额定电压,当超过这些额定的电压和电流值时,这些电子产品就会出现不同程度的损坏,而有一种情况是即使超过了额定值电子产品也能够正常运作且不受任何影响。就是在原有的电路中添加 硕凯电子 提供的过压、过流电子保护器件,将超额的电压和电流泄放掉,始终维持正常的工作电压、电流。 电子保护器件就是指能够在电路出现异常的时候起到保护作用的电子器件,根据性能的不同又分为防雷、防静电、过压、过流器件等,本篇硕凯电子将着重为大家介绍电路防护中过压保护器件选择的要点。 过压保护器与过流保护所起的作用完全不一样,它的作用主要是为了防止雷击、工业浪涌电压、静电感应 (ESD) 。他们是按照释放电荷的等级来分类的。据美国 Insurance 保险公司统计,通讯及数据传输处理设备损失比例,雷击造成的损害高达 13 % ; 每年因静电放电造成的直接经济损失高达 200 多亿美元。由此可见过压保护的重要性。过压保护器件的选择有四个要点:  1.  关断电压 Vrwm 的选择     一般关断电压至少要比线路最高工作电压高 10 %   2.  箝位电压 VC 的选择   VC 是指在 ESD 冲击状态时通过 TVS 的电压,它必须小于被保护电路的能承受的最大瞬态电压   3.  浪涌功率 Pppm 的选择   不同功率,保护的时间不同,如 600w ( 10/1000 μ s ); 300W ( 8/20 μ s )  4. 极间电容的选择           保护元器件的工作频率越高,要求 TVS 的电容要越小  
  • 2014-10-29 08:25
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    在过去的文章中,关于电源保护能力的文章就有好几篇。测试过程中电源的保护能力,就如同汽车的制动和安全防护系统,其重要性超过其他的所有特性。 当今系统直流电源整合了多种保护特性,能够保护被测器件( DUT )和电源自身免于故障或设置不当导致的损坏。你肯定对过压保护( OVP )和过流保护( OCP )不陌生,这是大多数系统直流电源应用的两个核心保护特性,能够防护功率相关损坏。 过压保护可以在电压高于允许运行电压上限时帮助确保被测器件不会遭受电源相关的损坏。过压损坏几乎在瞬间产生,因此在设置过压保护电压时,应低于被测件的损坏电平,以提供一定范围的裕量;但保护电压的设置,也要略高于被测器件的最大预期工作电压,以避免电压瞬变造成被测件的重启。过压形成通常源于被测器件的外部因素。在高性能的程控电源中,过压保护的响应时间通常在 10uS-100uS 。 过流保护可以帮助保护被测器件,防止内部短路或其他故障导致过高的电流,造成被测件的损坏。过流保护的响应时间通常是从百微秒级到毫秒级,不同性能的电源这个指标相差较大,性能越好的电源,响应时间越短。同时,过流越高,电源的响应时间则越短。由于被测件在启动过程中往往存在比较高的浪涌电流,这会远高于被测件的正常工作电流,如果这个浪涌电流的时间过长,就会触发电源的 OCP ,从而电源下电,被测件无法启动。正是由于这个原因,有些被测件在用高性能电源常常无法正常启动,而使用杂牌的电源时,被测件则可以启动, 因为杂牌电源 OCP 启动时间过长。为了解决这个问题,高性能电源可以允许使用者设置电源上电时 OCP 启动的电流幅度窗口和时间,即确保被测件的正常启动, 又可确保了被测件的安全 但在很多的应用场合,仅仅 OVP 和 OCP 对于器件测试过程中的保护往往是不够的。在这里,我们用一个实例来说明。图 1 是实例被测器件的过压保护和过流保护描述。这是一个电压固定输出为 48V / 最大工作电流 9.4A 的电源,最大功耗为 450W 。测试过程中,我们设定过压保护和过流保护为比被测器件的电压和电流值高 10% ,以保护被测器件。 然而,并非所有被测器件都具有与图 1 类似的电压和电流工作范围。以车载 DC – DC 转换器为例, 这类器件具有宽泛的工作电压范围,而功率相对恒定。这里的 DC-DC 转换器广泛应用在车载及军用电子产品中,以适应变化范围大、输入电压不稳定的工作环境。如图 2 所示, DC – DC 转换器的工作电压为 24-48 V ,功耗 225W 。 DC – DC 转换器的转换效率通常很高,其自身的能量损耗极低,绝大部分传输到了负载。如果 DC – DC 转换器一旦发生故障,就会导致自身能耗迅速上升,转换效率降低,可能会由于过热而损坏。在这种情况下,就需要设置 24V 的过压保护。可是,一旦设置了 24V 的过压保护,就会导致更高电压值的测试无法进行。如下图 所示。 具备过功率保护能力的程控电源可以解决上述问题,因为过功率保护可以在所有输入电压设置条件下保护被测器件。 图 3 :应用过功率保护的 DC - DC 转换器输入电压( V )和电流( I )范围实例   目前市面上的程控系统电源,绝大多数不具备过功率保护特性。如果针对每次测试电压的设置 , 都需要修改过压保护设置,不仅繁琐而且不实用。 Keysight N6900A 和 N7900A APS 先进系统直流电源提供可配置的智能触发系统,可以持续感应输出功率,进而创建逻辑表达式,以便根据输出功率触发输出保护的下电。如图 4 所示,使用 N7906A 软件工具可以直观地配置逻辑表达式,然后下载至 APS 电源。智能触发系统是由仪器的硬件支持,能够确保快速响应,这是构建保护机制的重要因素   图 4 : N7906A 软件工具可以直观地配置过功率保护关机 此外, N7906A 具有故障延迟功能,可以防止被测器件因瞬态事件产生临时功率峰值导致的误触发。除了故障触发电源的下电,输出功率还可以用于触发众多其它的事件和动作。 了解更多 Keysight APS 电源, 可以观看网上视频:http://v.youku.com/v_show/id_XNjEzOTQxMTAw.html?f=20013609   或访问: www.keysight.com/find/aps  
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    2013-8-29 10:16
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    Littelfuse公司是全球电路保护领域的领先企业,现推出超低结电容保护晶闸管。 SDP系列SIDACtor ® 保护晶闸管 采用SOT23-6封装,可为宽带/xDSL电信设备提供强大的过压保护,对连接速度和接通率的影响微乎其微。 正在申请专利的半导体泻流型技术实现了比瞬态电压抑制(TVS)二极管等箝位型器件低45%的电容。 本产品还能对浪涌做出更快速的响应,从而确保了更低的过冲电压,同时静电(ESD)、雷击和电源故障保护也进一步增强。 本产品专为VDSL2、ADSL2、ADSL2+电信应用和普通输入/输出保护功能中的三级或线驱动器侧保护而设计。 其小型封装非常适合于高密度电路板设计。 泻流器件在发生高出转折电压的浪涌时可起到分流器件的作用。 此类器件在开启后可提供一条阻抗极低的通道,将瞬态能量从负载上转移开。 相比之下,箝位器件会将瞬态电压限制在某个设定值内。 当外加电压达到击穿电压值时,该器件会切换到非常低的阻抗值,以便最大程度地减少电路承受的瞬态能量。 “SPD系列SOT23-6是市场上断态电容最低的泻流器件,具备业内最快的浪涌抑制响应速度。”SIDACtor保护晶闸管产品线全球产品经理Betty Li介绍说。 “本产品使电路设计师能够提供远远快于箝位器件的浪涌抑制响应速度,同时还可保持信号的完整性。” 特色 • 通过提供泻流器件,在250V/µs环境下对最大阀值为29V的浪涌现象做出响应,从而帮助防止xDSL驱动芯片发生故障 • 针对AC电源保护,在低稳态电容条件下可提供高达30A的强大浪涌保护性能  • 针对小型信号隔离变压器上产生的耦合损害浪涌可提供快速响应保护  
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