Комбинированные элементы защиты на сетевое напряжение

Разработка Tyco Electronics — устройство AC2Pro — объединяет в себе PolySwitch (ППТК — полимерный элемент защита: по току с положительным температурным коэффициентом) и металлооксидный варистор (MOV). Такое сочетание позволяет получить самовосстанавливающуюся защиту, реагирующую на перегревы (сохраняет поверхностную температуру варистора на уровне менее 150 °C), с ограничением нежелательных токов и фиксацией допустимого напряжения. Комплексное решение из одного устройства позволяет оборудованию соответствовать требованиям безопасности (таким как IEC61000-4-5 и IEC60950), снизить количество используемых элементов и повысить надежность.

Одним из популярных применений устройства является защита источников питания светодиодных светильников (рис. 1).

Рис. 1. Пример использования устройства AC2Pro (150 мА) для маломощного AC/DC-преобразователя

Как работает защита?

При нормальных рабочих условиях переменное сетевое напряжение, приложенное к металлооксидному варистору, не превышает значения максимально допустимого напряжения продолжительной работы. Вместе с тем возникающие нежелательные импульсы большого напряжения значительно превосходят это значение. Сочетая в себе ППТК-технологию с металлооксидным вари-стором, AC2Pro помогает осуществлять усиленную защиту по напряжению и от перегрева там, где одиночный варистор оказался бы уязвимым в условиях продолжительного состояния перенапряжения, превышающего его допустимые нормы. Во время прохождения большого импульса ППТК-элемент устройства AC2Pro нагревается и переходит в высокоомное состояние, позволяя снизить риск разрушения варистора.

В качестве примера работы приведем отклик элемента на случай потери нейтрали в виде графика, приведенного на рис. 2.

Рис. 2. Характеристики работы устройства AC2Pro в случае потери нейтрали

Как можно увидеть на графике, вследствие разогрева и срабатывания ППТК-элемент переходит в состояние с высоким сопротивлением, чем резко снижает токи помогает избежать повреждения варистора.

Основные характеристики (таблица):

• Единая защита по току/напряжению/температуре/к электростатическим разрядам.
• Самовосстанавливающаяся защита по току.
• Помогает защищать варистор и другие компоненты от ущерба, вызванного потерей нейтрали или некорректными входными напряжениями.
• Нормальный режим работы: универсальный диапазон входных напряжений: от ~85 до ~265 В.
• Максимальный входной ток при 20 °C: 150 либо 350 мА.
• Диапазон мощности: до 30 Вт при входном напряжении ~230 В и 20 °C.
• Высокие значения прерываемой мощности: ~415 В/40 A.
• Ограничитель бросков пускового тока (емкостная нагрузка).
• RoHS-совместим. Области применения:
• Светодиодные линии освещения.
• PLC-оборудование (передача Fast Ethernet, хDSL по электросети).
• Зарядные устройства сотовых телефонов.
• Источники питания AC/DC:
• 30 Вт входной мощности при напряжении сети ~220-240 В;
• 15 Вт входной мощности при напряжении сети ~120 В.
• Источники питания модемов.
• Электросчетчики.
• Устройства бытовой и промышленной электроники.

Таблица. Электрические характеристики элементов AC2Pro

Преимущества элементов AC2Pro

Форм-фактор 2-в-1 небольшого размера позволяет снизить количество компонентов и сэкономить площадь на печатной плате, а также:

• Осуществляет безопасную защиту вари-стора в случае больших нагрузок, на которые он не рассчитан.
• Снижает возвраты по гарантии.
• Позволяет оборудованию соответствовать UL/IEC60950/IEC60335.
• Помогает проходить следующие тесты:
• IEC61000-4-5 — тест на устойчивость к импульсам;
• IEC61000-4-4 — тест на быстрый переходный режим;
• IEC61000-4-2 — тест на устойчивость к электростатическому разряду.

Литература

1. Raychem. Circuit Protection Products Catalog 2009.
2. www.circuitprotection.ru
3. Курышев К. Элементы защиты по току и напряжению Raychem Circuit Protection в телекоммуникационных цепях. Пьеса о защите с оптимистическим финалом // Компоненты и технологии. 2005. № 4.
4. Курышев К. Все, что вы хотели узнать о PolySwitch, но боялись спросить // Компоненты и технологии. 2006. № 3.
5. Курышев К., Коротков М. PolySwitch серии LVR против перегрузок в цепях с папряжепием 220 В // Компоненты и технологии. 2008. № 3.