雷击浪涌评估

一、    雷击浪涌规格评估

浪涌测试条件:差模DM:±4KV(2Ω),共模CM:±4KV(12Ω)，0°、90°、180°和270°相位正负各五次，浪涌时间60S/次。

方案一：采用常规前级防雷电路设计

 按最新安规条例，压敏电阻MOV1规格采用10621，相对于10561规格，使用10621增大了保护电路的动作电压，同等雷击条件下，前级防雷效果相对变差，电源出现偶发性BD1击穿、保险丝F1及电解电容C1鼓包或者漏液现象。

原因分析：

（1）热敏电阻NTC1取值：

初步分析，热敏电阻取值会影响雷击一致性。浪涌冲击时热敏阻值会下降，前级抗雷击性能下降，从而导致桥堆BD1偶发性击穿。

实验验证：

保持其他参数不变，进行相同测试环境进行雷击验证，对比分析判断热敏电阻取值会影响雷击一致性，实验验证该电路应用条件下，热敏电阻取值应在20Ω~30欧，同时验证产品效率和温升满足要求；

（2）前级防雷器件厂家差异：

初步分析，不同品牌部分参数有所差异。同一规格器件，不同供应商选材有所差异，性能有所偏差，针对电解电容、保险丝和桥堆进行不同品牌雷击对比验证。

实验验证：

经对比测试，

①、选用不同品牌压敏电阻进行雷击测试，经多组对比验证，不同品牌压敏容其它器件雷击测试要求；

②、选用不同规格及品牌保险丝进行雷击测试，经多组对比验证，保险丝选用合适规格（I²t满足设计要求即可），不同品牌保险丝兼容其它器件雷击测试要求；

③、选用不同品牌桥堆和保险丝进行雷击测试，经多组对比验证，器件特性有细微差异，但符合要求，不同品牌桥堆和保险丝兼容其它器件雷击测试要求；

④、选用同一规格不同品牌电解电容及符合设计要求为前提同一品牌不同参数电容进行雷击测试，经对比验证，不同品牌电解电容器件特性差异明显，有个别样品试验过程出现掉电现象。经拆解分析为桥堆BD1击穿、保险丝F1熔断及电解电容C1开阀，替换不同桥堆继续验证，偶尔出现桥堆击穿及电容鼓包或者漏液现象，热敏电阻需采用30Ω该品牌电容轻微鼓包（效果相对其它品牌较差）可满足雷击要求，因前面验证不同品牌压敏电阻、桥堆和保险丝兼容其它器件雷击要求，判断为该品牌电解电容雷击一致性较差，不满足整机雷击一致性要求。

经以上对比验证，在器件参数满足差模DM:±4KV(2Ω),共模CM:±4KV(12Ω)条件下，导致保险丝F1熔断、桥堆BD1击穿及电解电容C1的原因主要是电解电容C1差异。

方案二：采用绕线电阻防浪涌电路

在原有电路基础上，删除压敏电阻MOV1用料，F1替换为绕线电阻，其它参数不变。该电路结构，雷击验证过程出现电解电容C1开阀漏液及绕线电阻炸毁情况。

原因分析：

（1）绕线电阻阻值及品牌差异：

初步分析，绕线电阻阻值及品牌会影响雷击一致性。

实验验证：

经对比测试，

  绕线电阻阻值会影响整机雷击效果，阻值越大防雷效果较好，但损耗也会越高，评估确认阻值大小影响功耗、温升及雷击浪涌，不同品牌之间也会有所差异。在符合以上雷击参数的前提下同步满足整机温升要求，综合评估确定出绕线电阻取值，当选用防雷效果较好品牌电解电容可以满足。

（2）电解电容品牌差异：

同方案一，保持其它参数不变，选用不同品牌电解电容进行雷击测试，经对比验证，测试后电容特性差异明显，有部分样品出现炸机现象。经拆解分析为绕线电阻炸毁及电解电容C1开阀，判断为这些品牌电解电容雷击一致性较差，不满足整机雷击一致性要求。

二、    总结

方案一为常规防浪涌电路结构，雷击一致性较好，整机性能相对较好。方案二电路结构限制性大，阻值选用单一，对电解电容防雷要求较高，适合功率较低电源，优点是成本相对较低。以上两种方案可根据客户需求斟酌选用。