电源:小容量UPS的操作过电压防护方案
了MOV的动作机率和泻能时间,而又不增加成本。不过,这会使线上的残压有所提高。
气体放电管(GDT)是一种新型的适合采用的SPD器件,由于其价格也还比较便宜。与MOV相比较,GDT具有如下重要的特点:
A). GDT比之MOV具有较好的重复放电特性,不易损坏。
B). MOV是箝位型元件,而GDT则是短路型元件。一旦GDT动作之后,呈近似短路的低阻状态,其短路动作将可能持续半个周波(10ms)左右,直至过零点时才能中断。因此,如图二所示,气体放电管一般需要与短路保护器件(例如保险丝或断路器等)配合使用。
C). GDT的动作电压精度较MOV要低,通常MOV的动作电压精度为±10%,而GDT的动作电压精度为±20%。
对于户外型UPS,由于雷电浪涌及操作过电压频繁,考虑到短路保护器件的恢复并不方便,一般不宜直接采用气体放电管作过电压防护器件。
5.3 组合方案
由于MOV和GDT具有不同的性能特点,其应用也有较大差异。理想的过电压防护器件要求漏电流小、动作响应快、残压低、不易老化等,而现有单一器件并不能完全符合要求。
在电涌的冲击下,MOV与GDT器件的残压波形分别如图三所示:
为了结合两种器件的特点,可以将两种器件进行组合使用,以发挥器件各自所长。
如图四所示为两种器件串联使用的方式,MOV的漏电流比GDT要大,而GDT则不存在该问题;但GDT则存在跟随电流的问题,与MOV串联使用后,MOV对其具有一定的限流作用,并可以及时地中断跟随电流。
在实际应用中,还可以改进为如图四所示,在放电管两端并接电容器。发生电涌时,电容器初始充电状态相当于短路,令MOV率先导通,同时电容器又作为GDT的蓄能元件;电容器充电完毕,GDT导通并形成电容器的放电回路。
为了降低负载端的残压幅度,还需要同时在UPS的输出端加一级SPD,这样就构成了如图六所示的两级SPD防护网络。SPD1作为第一级过电压防护器件,电涌入侵时有较高的残压,而SPD2则作为第二级过电压防护,其残压较低。
6. 结束语
过电压防护器件的故障同样也是UPS的故障,同样会给UPS的使用和维护带来极大的不便,在较低成本的条件下,选择设计适当的过电压防护措施,已经成为现代UPS应用的重要环节。
参考文献
YD-T5098-2001《通讯局(站)雷电过电压保护工程设计规范》
张荣林、谢浩瀚《防雷产品的技术原理及发展》
- 基于压控导电的电磁防护罩的设计方案(二)(01-19)
- 基于压控导电的电磁防护罩的设计方案(一)(01-19)
- 客运专线信号雷电防护和电磁兼容初探(12-31)
- 基于集中式计算机机房雷电防护解决方案(12-17)
- 手机设计中的抗电磁干扰EMI和ESD防护技术(12-06)
- 设计磁防护电路中EMC/EMI解决方案与设计经验(12-06)