De la electricidad estática a las oleadas，Protección Integral：Resumen del plan de diseño de protección de energía de varios niveles de tensión de lei
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By LEIDITECH | 02 July 2024 | 0 Comentarios

De la electricidad estática a las oleadas，Protección Integral：Resumen del plan de diseño de protección de energía de varios niveles de tensión de lei

Digitalizar hoy en día、La era de la electrificación cada vez más acelerada，Los equipos electrónicos y los sistemas eléctricos se enfrentan a desafíos sin precedentes，Entre ellos, la descarga estática(ESD)、Eventos instantáneos como oleadas y rayos se han convertido en factores clave que amenazan la estabilidad y la vida útil de los equipos.。Desde productos electrónicos de consumo de precisión hasta sistemas de control de calidad industrial，De los hogares inteligentes a los vehículos de nueva energía，La seguridad de la fuente de alimentación en cada enlace es crucial.。Para garantizar el funcionamiento confiable del sistema y la transmisión segura de datos，Diseñar e implementar unProtección de la fuente de alimentaciónEl plan se convierte en una tarea que los ingenieros no pueden ignorar.。
Lei Mao reúne una serie de soluciones de protección de energía para diferentes niveles de voltaje y escenarios de aplicación，Cubre desde la protección de nivel lógico de baja tensión hasta el diseño de protección contra rayos de sistemas de energía industriales y automotrices de alta tensión.，Diseñado para diseñadores de sistemas de energía、Desarrolladores de productos electrónicos e integradores de sistemas ofrecen un、Guía de referencia del sistema。Ya sea frente a 1.8VLínea de señal débil，O desafiar hastaDC64VE incluso las complejas necesidades de pilas de carga de vehículos de nueva energía，Aquí encontrará estrategias de protección a medida e ideas tecnológicas.。
Deje que lei Mao le lleve a iniciar este viaje de exploración de protección de energía，Inyectar una línea de defensa de Seguridad indestructible en su proyecto。
1.01.8V VCCPlan de protección estática de la fuente de alimentación
Ventajas del programa：Para satisfacerIC VCC 1.8VProtección contra sobretensiones electrostáticas，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.ESDDispositivos；I/OSelección de interfazESD01811CDN,，Al tiempo que se garantiza la integridad de la señal，A travésPrueba estática。
SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 30KV，Descarga de aire 30KV。
1.12.5V VbusPlan de protección estática de la fuente de alimentación
Ventajas del programa：Para satisfacerIC VCC 2.5VProtección contra sobretensiones electrostáticas，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.ESDDispositivos；Interfaz de transmisión de alta velocidad para seleccionar condensadores ultra BajosULC0511CDN，Al tiempo que se garantiza la integridad de la señal，A través de la prueba estática。
SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 30KV，Descarga de aire 30KV。
2.13.3V VbusPlan de protección estática de la fuente de alimentación
Ventajas del programa：Para satisfacerIC VCC 3.3VProtección contra sobretensiones electrostáticas，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.ESDDispositivos；Interfaz de transmisión de alta velocidad para seleccionar condensadores ultra BajosULC0511CDN，Al tiempo que se garantiza la integridad de la señal，A través de la prueba estática。
SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 30KV，Descarga de aire 30KV。
3.13.7VPlan de protección contra sobretensiones electrostáticas de batería de litio
(EnTVSCircuito trasero más resistencia de muestreo，El objetivo es bloquear el flujo，DejeTVSMás propicio para liberar las olas，Protegiendo así el circuito trasero。)
Placa de circuitoDiseño para inhibir la descarga estática、Transición rápida eléctrica（EFT）Vital y transitorio de Sobretensión。Se recomienda seguir las siguientes pautas：
1SeráTVSESDLo más cerca posible de los terminales o conectores de entrada。
2TVS ESDLa longitud de la ruta entre líneas protegidas debe minimizarse。
3Minimizar las rutas de señal paralelas。
4Evitar el funcionamiento paralelo de conductores protegidos y conductores no protegidos。
5Minimizar todas las placas de circuito impreso（PCB）Circuito conductor，Incluye fuentes de alimentación y circuitos de tierra。
6Minimizar la longitud de la ruta de retorno instantánea a la tierra。
7Evitar el uso de rutas de retorno transitorias compartidas a puntos de tierra públicos。
8Uso del plano del suelo en la medida de lo posible。Para capas múltiplesPCB，Uso de orificios de tierra。
La batería del teléfono móvil es generalmente de 4.．2－－4．5VTensión，Más allá de la posibilidad de cargar la batería del teléfono móvil。Protección precisa para el extremo de la batería，Lei Mao ElectronicsSelección recomendada 4.5V TVS。
4.15VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir con 5VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación. ESD/TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000‐4‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5  Las pruebas de alto nivel de oleadas deben seleccionar alta potencia.SMCDispositivos。
5.19VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir con 9VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación. ESD/TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 30KV，Descarga de aire 30KV。Si es necesario cumplirIEC61000-4-5  Las pruebas de alto nivel de oleadas deben seleccionar alta potencia.SMCDispositivos。
6.112VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir con 12VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000‐4‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5 la prueba de alto nivel de oleadas debe seleccionar alta potenciaSMCDispositivos。
6.212VPlan de protección contra oleadas de energía automotriz
Ventajas del programa：Para cumplir con los coches delanterosISO7637‐2 5A5BAPrueba，Lei Mao adopta una sola de alta potencia.TVSOPTC+TVSEsquema combinado，SatisfacerISO10605‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 15KV，Descarga de aire 25KV。
7.115VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir con 15VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación. ESD/TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000‐4‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5  Las pruebas de alto nivel de oleadas deben seleccionar alta potencia.SMCDispositivos。
8.118VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir con 18VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación. ESD/TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000‐4‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5  Las pruebas de alto nivel de oleadas deben seleccionar alta potencia.SMCDispositivos。
9.124VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir con 24VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000-4-5 la prueba de alto nivel de oleadas debe seleccionar alta potenciaSMCDispositivos。
9.224VPlan de protección contra oleadas de energía automotriz
Ventajas del programa：Para cumplir con los coches delanterosISO7637‐2 5A5BPrueba，Cumplir con el estándar soviético，Lei Mao adopta una sola de alta potencia.TVSO PTC+TVSEsquema combinado，SatisfacerISO10605‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 15KV，Descarga de aire 25KV。
9.324V DCProtección contra rayos de la fuente de alimentación de corriente continua 2KV，Pequeño volumen y baja presión residual
Recientemente, muchos clientes han informado de que los productos de corriente continua no pueden pasar la protección contra Rayos.，Causa que el producto se apague con frecuencia intermedia en uso，Grandes pérdidas。
Sí, sí.，Siempre se ha creído que la protección contra rayos es un problema que requiere una gran inversión para mejorar la fiabilidad.，Ahora lei Mao Electronics lanza un pequeño volumen que puede protegerseDC24 DC 2KVEl nuevo programa，Para que todos prueben y verifiquen。
Aquí también se hace una comparación con el plan tradicional de protección contra Rayos.。
1.Programas tradicionalesDCProtección contra rayos de la fuente de alimentación
El programa de protección tradicional esGDT（3R090‐5S）+MOV（10D470KJ）+Inductor+TVS(SMCJ24CA)Protección combinada，El programa se caracteriza por protegerse hasta 4KVLa oleada，El nivel de presión residual se ha probado en 40VIzquierda y derecha，Back - endLDOEl nivel de resistencia a la presión debe ser relativamente grande. Margen。
¿¿ por qué se necesitan tantos dispositivos?？
De hecho, la protección contra rayos presta atención a una clasificación jerárquica.，Las olas de rayos se descomponen capa por capa，Bajar al finalTVSEn el cuerpo，Se puede estar seguro. Protección de drenajeICYa está.。
GDTPara evitar grandes oleadas，Un gran rayo，Pero pertenece al dispositivo de protección tipo interruptor.，Habrá continuación durante la prueba.，Por lo tanto, es necesario usarlo.MOVSensible a la presión para bloquear la demanda，Son una combinación innata de protección contra Rayos.，En todos los pararrayos hay una pareja que se ama.。
GDTEl tubo de descarga de cerámica también tiene una desventaja.，Es que la velocidad de protección contra rayos es lenta.，La presión residual es muy alta 100V Arriba，Por lo tanto, es necesario usarTVSSigue bajando. Presión。
PeroTVSResponde rápidamente，Si yGDTColocación paralela，CausaráTVSQuema directa，Así que enTVSAntes es necesario establecer la retirada Circuito de raíz de loto。Inductores yPTCEs una buena opción。Por eso este circuito es tan complejo。
2.Lei Mao optimiza el nuevo plan：Dispositivo únicoDCProtección contra rayos de la fuente de alimentación 2KV
Si la demanda del cliente no es tan alta，Solo se necesitan 2KVProtección contra rayos，¿¿ cómo diseñamos?？La siguiente imagen
2KVPrueba de oleadasOsciloscopioCaptura de pantalla de voltaje，Máximo típico 32V
LM1K24CACaracterísticas:

  • Encapsulamiento pequeñoSMB
  • Baja presión residual，VC=35V，Se puede reducirLDOODC‐DCCosto de resistencia a la presión
  • Una sola pieza puede proteger el nivel a 2KV
9.428VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
10.136VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir 36VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación. ESD/TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000‐4‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5  Las pruebas de alto nivel de oleadas deben seleccionar alta potencia.SMCDispositivos。
11.148VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Para cumplir 48VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao selecciona la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000‐4‐2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5 la prueba de alto nivel de oleadas debe seleccionar alta potenciaSMCDispositivos。
11.2Equipo al aire libre 48VPlan de protección contra sobretensiones de corriente continua
Ventajas del programa：Cumplir con equipos al aire libre 48VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua，Lei Mao Da dos esquemas de referencia。Elija la corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno de funcionamiento de la fuente de alimentación del equipo.TVSDispositivos，SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV。Si es necesario cumplirIEC61000-4-5 la prueba de alto nivel de oleadas requiere la selección de dispositivos de alta potencia。
11.3DC64VFuente de alimentación de corriente continua 6KVPlan de protección contra las oleadas
Ventajas del programa：DC64VLa protección contra las olas adopta la protección secundaria.，El primer nivel utiliza varistores para hacer una gran absorción de corriente.，Adopción secundariaTVSHacer pinzas precisas，La inducción se utiliza como raíz de loto en el medio.，SatisfacerIEC61000-4-2，Nivel 4，Descarga de contacto 8KV，Descarga de aire 15KV,Cumplir 8/20uSModo diferencial de onda combinada、Modo común 6KVPrueba。
11.4-48VDCPlan de protección contra oleadas de energía sin continuación
Ventajas del programa：Para satisfacer-48VProtección contra sobretensiones en la interfaz de corriente continua.
Nivel de protección 8/20μs  CM/DM:20KA
12.1AC 110VPlan de protección contra sobretensiones de la fuente de alimentación de ca
Ventajas del programa：Para cumplir 110VProtección contra sobretensiones en la interfaz de la fuente de alimentación de ca，Lei Mao selecciona diferentes niveles de dispositivos de protección de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.， SatisfacerIEC61000‐4‐54KV~8KVDiferentes niveles de pruebas。
12.2AC 220VPlan de protección contra sobretensiones de la fuente de alimentación de ca
Ventajas del programa：Para cumplir 220VProtección contra sobretensiones en la interfaz de la fuente de alimentación de ca，Lei Mao selecciona diferentes niveles de dispositivos de protección de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.， SatisfacerIEC61000‐4‐54KV~8KVDiferentes niveles de pruebas。
13.1AC 380VPlan de protección contra sobretensiones de la fuente de alimentación de ca
Ventajas del programa：Para cumplir 380VProtección contra sobretensiones en la interfaz de la fuente de alimentación de ca，Lei Mao selecciona diferentes niveles de dispositivos de protección de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.， SatisfacerIEC61000‐4‐54KV~8KVDiferentes niveles de pruebas。
14.1LEDEsquema de rectificación de energía
IBSEncapsulamientoPuente de rectificación，Es el puente de rectificación de parches de tamaño más pequeño de la industria en la actualidad.。  IB‐SSerie de especialidades paraLEDÁrea de iluminación。
El puente de rectificación consta de cuatroDiodosComposición，Actúa como rectificación en el circuito，No solo se puede conectar la corriente alterna a la corriente continua，También se puede conectar corriente continua para que la salida de corriente continua sea polar.。Se puede aplicar aLEDIluminación inteligenteFuente de alimentación del interruptor、Cuentas de luz, etc.。
15.1Carga rápida del teléfono móvilPD/TYPE-C Protección de la interfaz
PDSu nombre completo se llamaUSBPower Delivery Specification，Sí.USBUn estándar de carga rápida lanzado por la Organización de Normalización。Este programa se adoptaleiditech SD24CW（EncapsulamientoSOD‐323 24V）Puede proteger eficazmente la electricidad estática y las oleadas de enchufe.，Ha madurado su aplicación en un gran número de casos。
（USB PD Carga rápida 15W 27W 45W）

  • VBUSCargar y alimentar el teléfono móvil
  • CC1/CC2Configurar canales（Configuration Channel）  CC1/CC2 papel principal del pie：
a.Detectar la conexión de la línea de datos、Distinguir la inserción positiva y negativa de la línea de datos、Distinguir dispositivos primarios y secundarios  b.ConfiguraciónVBUS(SíUSB TYPE_CYUSB Power DeliveryDos modelos)
c.Configuración de otros modos，Como cuando se trata de accesorios de audio
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Algunos programas se aplicarán aTX1/RX1 TX2/RX2 D+D‐Pin
TX1/RX1TX2/RX2ParaUSB3.1 transmisión de datos，En la actualidadType‐cEl tipo de teléfono solo utiliza uno de los grupos D+D‐ParaUSB2.0 señal de transmisión de datos
Más protección contra sobretensiones electrostáticas de corriente grande、Pequeño paqueteESDSe puede ver la siguiente tabla.
15.2USB-PDEsquema de protección contra sobretensiones estáticas para la interfaz de alimentación de carga rápida
Ventajas de este esquema：El rango de entrada aceptable de la solución dada por lei Mao es de 90. VAC ~ 265 VAC，El rango de salida es 5 V ~ 20 V，La Potencia máxima de salida es de 65 W。 El siguiente es el mapa topológico.，Salida más unoTVS ，Puede tener cierta protección contra las oleadas electrostáticas.，Proteger el dispositivo electrónico de salida de la etapa trasera，Esta topología es solo para referencia.TVSPosición de colocación，La inacción es realDiagrama de circuitoCon（El circuito real es más complejo）。
16.1Protección del Circuito de la línea de carga de Apple
Selección de recomendaciones electrónicas de lei MaoP‐18V MOSFET
17.1BajoVF Esquema anti - reconexión de la fuente de alimentación Schottky
Lei Mao adopta tres caídas de baja presiónSKY，Menor consumo de energía que solo uno，Puede prevenirComponentesSobrecalentamiento
（Fórmula de comparación de pérdidas de trabajo normales entre los dos：
1.Adoptar 1SS34LVFA：P=VF*IF=0.42V*3A=1.26W
2.Adoptar 1SS34LVFA：P=VF*IF=0.31V*1A*3=0.93W)
Protección contra sobretensiones para interfaces de corriente continua，Se puede elegir una corriente de protección adecuada de acuerdo con el entorno en el que se encuentra la fuente de alimentación.TVSYSKYDispositivos，Uso efectivo Para evitar la conexión inversa。
SatisfacerISO61000‐4‐2（Nivel 4）Descarga de contacto 30kV，Aire Descarga 30kV。Si es necesario cumplirIEC61000‐4‐5 la prueba de alto nivel de oleadas debe seleccionar alta potenciaSMCDispositivos encapsulados。
17.2BajoIR Esquema anti - reconexión de la fuente de alimentación Schottky
Lei Mao adopta dos bajas fugasSKY，Uno por cable de alimentación，La corriente de baja fuga es más eficiente energéticamente，Se puede aplicar en fuentes de alimentación de conmutación con

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