W przypadku obwodów podłączonych do sieci: przed czym muszę chronić i jak to zrobić?

Nie mam dużego doświadczenia z napięciem sieciowym i projektowaniem dla nich obwodów ochronnych. Nie jestem pewny:

A) Przed czym muszę chronić? Wiem, że nie muszę się martwić o przejściowe napięcia 10kV na linii zasilającej, ale co z skokami napięcia 300V? Napięcie sieciowe wynosi 120 V rms nominalnie (w USA dla użytkowników indywidualnych), ale jakie jest maksimum, którego należy się spodziewać i zaplanować.

B) Jak mam się przed tym chronić? W przypadku stanów nieustalonych napięcia mogę użyć diody TVS lub MOV, ale nie wiem, jak ją wybrać. Kiedy używam jednego nad drugim? Czy do ochrony przeciwprzepięciowej jest dostępna wersja łomu AC?

Jakie są dobre wytyczne dotyczące tego, przed czym należy chronić i jak to zrobić w przypadku obwodów sieciowych?

Uwaga:

Aby spróbować uniknąć nieuchronnych głosów „blisko za zbyt niejasne”, chcę wspomnieć, że interesują mnie tylko:

• „jakie są typowe problemy z napięciem, które okablowanie sieci domowej będzie stanowić dla obwodu na nim” i
• „jakie są podstawy ochrony przed tymi problemami”

Zdaję sobie sprawę, że prawdopodobnie napisano wiele książek o obwodach zabezpieczających obwody, ale myślę, że bardzo podstawowa odpowiedź byłaby tutaj bardzo odpowiednia.

Twój watomierz ma tylko przerwę tłumienia łuku ustawioną na standard 6 kV. Możesz więc oczekiwać czegoś mniejszego i prawdopodobnie większego, prawdopodobnie na Florydzie, z stanami przejściowymi, które nie jonizują przerwy.

Dlatego wypalone diody LED na Florydzie są tak powszechne w tanich lampach PAR.

Jednym ze sposobów tłumienia napięcia szczytowego jest filtr liniowy przy użyciu dwóch kołpaków X1 i dławika lub LPF trzeciego rzędu. Zmniejsza to skoki 10kV do <3kV lub nawet tak niskie jak 300V, ale rozciąga je w czasie.

Tak więc produkty Optoisolator zakładają, że wiesz o tym i wszystkie są przystosowane do izolacji 3kV.

Wszelkie zabezpieczenia dodane w celu zlikwidowania tych napięć muszą być w stanie poradzić sobie z następującym po nim prądem.

Rurki gazowe radzą sobie z skokami napięcia 10 kA, ale oczekują, że doprowadzisz bezpiecznik do wejścia.

MOV są tanie i dobre, ale mogą absorbować tylko sporadyczne wzrosty i zawiodą po tylu dżulach energii. Dławiki pozwalają na ograniczenie tempa wzrostu prądu do momentu nasycenia, a następnie zachowują się jak rezystory drutowe.

Oto wzornictwo przemysłowe tło dla filtrów liniowych. Filtry liniowe w żarówkach LED muszą przejść te testy i nie wszyscy dostawcy mają uzasadnienie, że są zgodni.

Nie ma „jednego rozwiązania dla wszystkich” z powodu innych wymagań dotyczących niskich kosztów, wysokiej niezawodności, a nowe zasady zgodności EMC dla urządzeń> = 100 W muszą mieć współczynnik mocy> = 0,9 przy użyciu aktywnej PFC itp.

Ochrona sprzętu elektronicznego jest zwykle zdefiniowana w normie IEC 61000. Obejmuje ochronę przed ESD (61000-4-2), odporność na EFT (61000-4-4), 61000-4-5 (odporność na uderzenia pioruna) itp. Standardem jest zbiorowa wiedza na temat tego, jakie rodzaje przepięć są zwykle i określa kilka klas ochrony sprzętu. Oto przykład z Texas Instruments , z przykładami, przed czym należy chronić, a częściowo, w jaki sposób. Istnieje wiele innych dobrych opisów z przykładami rozwiązań ochronnych. Słowo kluczowe to „IEC 61000”.