我们的雕刻机电源防雷方案初步确定第二次讨论（已经完结）

wenming

压敏电阻+可恢复保险丝+防雷管，够了

Elex

可恢复保险的电压不够高的,一般PTC的工作电压只有几十伏.
压敏电阻容易击穿造成短路,不如用气体放电管.
建议保险管(带座容易更换)加气体放电管.

beggard

气体放电管和压敏电阻使用上有什么区别？

wayhe

F2,F3 有这样接不？F1一般用温度保险丝。

wenming

哦，我说的电路图就是楼主上面的。一般的开关电源头是这种接法。如果再加个共模滤波器效果可能更好一些。

wenming

Switching Mode Power Supplies normally generate excessive high frequency noise. These unwanted electrical
signals can pass from the power supply through the input power connections into the power line, other electronic
equipments connected to these same power lines may pick up these noise, which can cause program error and
even total breakdown of connected equipment.. An EMI Noise Filter inserted between the power line and the
SMPS can eliminate this type of interference.

当出现共模干扰时，由于两个线圈的磁通方向相同，经过耦合后总电感量迅速增大，因此对共模信号呈现很大的感抗，使之不易通过，故称作共模扼流圈


(原文件名:AA.jpg)


(原文件名:BB.jpg)

点击此处下载 ourdev_449418.pdf(文件大小:66K) (原文件名:CommonModeFilterDesignGuide.pdf)

jj3055

这样的话,气体放电管等于白接,发挥不了气体放电管的作用

ourkernel

【9楼】 wenming 老王
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在开关电源中使用共模电感，如果后端用了变压器（防止开关噪声污染电力线），而且加上了大电容滤波，需要使用共模电感吗？

watercat

9楼的图只是一般质量较好的开关电源用到的电路，算不上什么复杂的设施，电路尺寸也很小，加一个也无所谓

xingliu

这种小的压敏电阻防雷效果不太清楚。
我们公司是采用专业防雷厂家生产的防雷模块的。
我拆开过 。里面是压敏电阻块(8/20us波吸收能力20Ka)+熔断器（非普通保险）。
我们用过几家的产品。我都拆开过。成都某公司的熔断器设计巧妙，价格也最高。
通信行业一般用的国外比较知名的品牌是OBO的。
不过我手头有个OBO的，我拆开觉得是假冒的。
手头没图。

不过我们产品特殊，需要比较好的防雷手段。

xingliu

另：他们的模块测试设备比较复杂，需要放电设备（象是巨大的电容），先充电，
再瞬间放电。模块测试时放电的发出巨大的响声。

jj3055

压敏电阻优点是低成本和相当高的能量吸收能力，主要缺点是具有相当大的动态电阻，反复过压下会逐渐老化，还有它的钳位动作比较慢，在中高危险场合不适用，在高暴露程度场合会迅速老化，动态电阻过大使它在几百安的电流时两端电压会超过1000V，如果单独使用，破坏性高电压将加于保护设备。

气体放电管在冲击到来时，起弧后两端仅维持很小的电压（25V左右）有效的短路电源，优点是它的内部损耗小，一个小器件就能承受几千安的电流，它的保护作用不是把能量消耗在器件内部，而是消耗在供电线上。缺点是对过压的反应速度相当慢。所以使用时必须有滤波器或快速钳位装置的支持。

按照楼主位电路，两个慢速反应器件串联，反应速度可想而知，或许在被保护电路损坏时他们的保护作用还没启动。

压敏电阻和气体放电管串联，就算气体放电管启动，能量还是消耗在压敏电阻上，还得等压敏电阻作用它才开始作用，串联的效果可想而知。这个气体放电管岂不多余？

气体放电管的最大作用是它能有效短路电源，迫使熔丝或者断路器断路。起到保护作用。楼主位电路如果使用三个脚的气体放电管，就可以直接连接，也不怕L，N接反了。



最好的办法是将压敏电阻，气体放电管，瞬变二极管联合使用。压敏电阻用在最前端用于吸收大应力，气体放电管辅助吸收，瞬变二极管提供纳秒级的快速保护。等气体放电管启动，电压降低，瞬变二极管就结束钳位，有效避免瞬变二极管过功率损坏。


由于网站的雕刻机用变压器，对雷电损坏没有开关电源敏感。一般雕刻机场合是A或B类类别，电压应力在6000V以下，一般一个三端气体放电管加一个1。5KE400瞬变二极管就够了，压敏电阻是多余的，因为房间的其它设备有防雷的压敏电阻，压敏电阻能吸收的应力它们都帮助吸收了！！！

还有，保险丝是多余的，用了气体放电管，雷电到来后，防雷器件吸收能量后，电线电流大，供电线的断路器会跳掉，保险丝装与不装一个样，况且普通保险丝的电弧会持续一段时间，还是会导电的。我们单位去年九月遭到超级雷暴天气，一分钟一到两个落地雷！！！（从没见过这么厉害的天气）。有一个直接打在我们单位，电器设备的防雷装置吸收能量，大多数断路器跳掉，仅仅损坏了一台电脑的网卡（况且网卡是网线进来的）。

jj3055

再想了想，因为雕刻机是变压器供电，对反应速度要求较低。或许简简单单三个压敏电阻已经足够。


还有，F2和F3最好不要装，因为就算这两根东西彻底断掉不导电，如果过压没有结束，压敏电阻的保护作用就丧失了。F1的位置也不妥。

erxun

更说服的资料：搞一台浪涌测试设备，各种接法，做做实验，只能这样了。。。。。

erxun

我们也是到检测机构做的，在他们那里做型式试验，之前有比较好的“交流”，试验不过的话，他们会给你改进的意见、措施。

当时看到他们抽屉里面，一堆的压敏电阻、磁珠什么的。。。型式试验费用一般1-2W，现在阶段，也没有必要去那里。

深圳及其周边，电子企业这么多，好多企业都有自己的实验室，这样的设备肯定多多，，，

ilikemcu

呵呵，很热闹啊。

说道浪涌测试，我原来的公司专门做过测试，实验室里都很好的，但是到了现场......每年到了现在这个季节，还是大片损坏，好在雷击不算保修范围，不过故障实在多啊。

heero

压敏电阻用20d511,这个牌子不好我厂用老是爆,

xgame

不要用压敏电阻，结果可能是好心办坏事

RENMA

德国的OBO是不错，哈哈

l899

由于本人才疏学浅，所学也非这个专业，只接触过在标准机房下固定安装并且使用合格三相电源的设备之类的过电压保护，如有说错的地方，请各位大大多多包涵。



我觉得这个东东在实际应用上要考虑的情况还是比较多的：

1.火线与零线可能接反；
2.如果只有两线插座，雕刻机的接地线实际上没有接地；
3.民用电网的高压变压器次级380V三相绕组的中性点没有接地或接地不良。




a、由于（1），导致无法使用标准的电路：
   L ----保险丝 ----------------------------->  
                  |   
               压敏电阻
                  |   
   N ---------------------------------------->  
                  |
               气体放电管
                  |
  PE ---------------------------------------->  


b、由于（2），决定了雕刻机接地线和防雷电路（过电压保护电路）之间需要串接气体放电管。

c、由于（3），这个时候如果某一相对地绝缘电阻差或有负载漏电，那么就会出现在某一相的220V供电线路上的对地电压为：L->PE=380V, N->PE=220V.（注：这个时候大部分家电还是正常运行的，因为 L->N=220V ,但是部分家庭的漏电开关会跳闸）

l899

to   【1楼】 wenming 老王         压敏电阻+可恢复保险丝+防雷管，够了

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1、对这个东东，我赞同您的看法，简单弄一下就好。防雷这个东西是需要多方面结合的。单单电源的保护，也需要分成几级（电压、电流从大到小）来保护的，单纯过分的弄这一级，没有必要。

gzhuli

其实这个JJ用变压器的，面向非工业用户为主，防雷不用这么大费周章吧，楼主位的图保留F1和MOV3就行了。
用开关电源的话接地和防雷都要做足一点，但参考电脑开关电源的设计也就足够了。N多人家里的电脑都没接地，也没见电死雷死多少。
工业用户可以建议他们自己加防雷保护。

l899

to  【3楼】 Elex 阿甘:

a、可恢复保险的电压不够高的,一般PTC的工作电压只有几十伏.

b、压敏电阻容易击穿造成短路,不如用气体放电管.
建议保险管(带座容易更换)加气体放电管.  

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a、赞同。   可恢复保险大部分为高分子材料制造，耐电压不够高（见过220VAC的）；也有陶瓷PTC的，过电压耐受能力好一些，但还是比保险管差一些。   （保险管宜选用防爆型慢熔断高耐压保险管）

b、反对。   气体放电管在过电压的时候（也就是保护的时候），是呈现短路状态的！！！工作原理跟氧化锌压敏电阻是截然不同的。是严禁在L、N中间接气体放电管的。
  它在开关型保护器件，导通状态下续流维持电压一般在20~50V，所以，很多相关规范指出如......等：a、如两线间直流电压超过15V，不宜在两线间直接应用放电管。......b、在交流电源电路的相线对中线的保护中禁止使用放电管。

l899

to 【31楼】 gzhuli 咕唧霖    其实这个JJ用变压器的，面向非工业用户为主，防雷不用这么大费周章吧，楼主位的图保留F1和MOV3就行了。

1、赞同，见 【30楼】 l899 ，且变压器初次级绕组有一定的隔离作用，变压器初级的漏感有一点点限制瞬间过流的作用。
2、反对，如果L和N的电压一起升高呢？（ 特别是在 “3.民用电网的高压变压器次级380V三相绕组的中性点没有接地或接地不良。” 的情况下，甚至有可能发生 F1和MOV3 没坏，而变压器初级甚至连电路板都损坏的情况。）

l899

刚刚整整一个钟头看不了这个帖子，不知为啥？

8点还要上班，等有空再上图继续。。。

l899

to  【5楼】 beggard 破袋乞丐    气体放电管和压敏电阻使用上有什么区别？  

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最主要的一点是保护方式不一样，一个是开关型，一个是限压型。

l899

to  【6楼】 wayhe   F2,F3 有这样接不？F1一般用温度保险丝。  

F2,F3 有这样接不？         有，看结构和用途。在我们这里不建议这样做。

F1一般用温度保险丝。       一般用空气开关（断路器）或防爆型慢熔断高耐压保险管，采用普通的温度保险丝（市场上很容易就买得到的那种，管状、一段是尖头的）的没见过。

l899

to 【9楼】 wenming 老王     

开关电源上用的共模扼流圈在防雷上没用的，一下子就磁饱和了。正规的防雷装置上用的电感元件叫做“退耦器”，是一个小感抗大电流的电感元件，主要用途是在 两级浪涌保护器之间距离比较短的情况下串联在它们之间（如果两级浪涌保护器距离足够长就没必要了）。

l899

to 【18楼】 jj3055

  兄弟对压敏电阻和气体放电管的特性分析得很对，但我和您有分歧的最主要的一点是：

      “ 楼主位电路如果使用三个脚的气体放电管，就可以直接连接，也不怕L，N接反了。 ”

  如果这样，就相当于L、N分别对地各接一个气体放电管。N对地接气体放电管是ok的，但L对地接气体放电管（L对N接气体放电管的情况也一样）就会出现以下情况：

Elex

照我理解，这个项目的电源是使用工频变压器，而且功率已经达到100W数量级，而雷击的时间都是瞬间的，变压器初级线圈没有那么容易烧坏的，就怕线圈之间击穿（两条相邻的漆包线间绝缘电压1KV，三层绝缘线单根击穿电压为3－5KV）。所以可以考虑变压器初级不用做防雷，而是在次级加压敏电阻或TVS保护即可。

lzy2050

【39楼】 armok 阿莫
用回老孟一开始推荐的最简化线路？
这个简化电路如何释放共模方式的能量~？？
还是7楼的主意好~如果再加一级保护那 就更安全了！！

l899

过程分成几个阶段：

1、正常情况下，L对地的电压高于气体放电管的导通电压，电路正常。
2、线路由于感应到雷电，L对地出现过电压，该电压高于气体放电管的导通电压，气体放电管导通放电。
3、雷电消失后，L对地的电压恢复正常，由于在气体放电管的回路中没有串接任何限流电阻，且此时L对地的电压【220V】高于气体放电管的续流维持电压（熄弧电压）【20~50V】，那么，气体放电管将在雷电消失后继续导通，发热，直到线路中的保险丝或断路器断开为止。

结果就是：轻轻地闪一下雷，线路中的保险丝就一定要熔断，比较坏的情况就是因为气体放电管长时间大电流放电而发生火灾。

l899

【39楼】 armok 阿莫    哈，越看越晕啊。。。。 难道我们要返朴归真？ 用回老孟一开始推荐的最简化线路？

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1、不是
2、晕的还在后头 ：）

打字打累了，休息一下。

l899

(原文件名:像.PNG)

l899

5：       联动的空气开关。
1、2、3： 氧化锌压敏电阻。
4：       气体放电管。

l899

双联空气开关的容量在确保负荷的情况下尽量取小，如成本原因开改为保险管。
氧化锌压敏电阻用单只容量大的 比 两只容量小的并联效果好。

l899

双联空气开关的容量在确保负荷的情况下尽量取小，如成本原因开改为保险管。
氧化锌压敏电阻用单只容量大的 比 两只容量小的并联效果好。

wk9591

1、选用变压器，防雷就成功了一大半，好的变压器，瞬间耐压5KV，1KV能耐受1分钟。变压器不要选用市场上常见的乱绕的，要分层绕，层间垫纸，真空浸漆。
2、要求高，加个可恢复保险丝，接到380V也不会烧坏。
3、还不放心再加个气体放电管，加在“最简化线路”的压敏电阻位置。
加压敏电阻，又增加了故障点，经常看到进口设备，只因压敏电阻烧坏，又使电路板碳化，而不能使用。

jj3055

39楼,40楼正解

l899

要考虑的情况：

（1）.火线与零线可能接反；
（2）.如果只有两线插座，雕刻机的接地线实际上没有接地；
（3）.民用电网的高压变压器次级380V三相绕组的中性点没有接地或接地不良。




a、由于（1），故采用对称的电路。

b、因为（2），如果把上图的气体放电管去掉，直接接地的话，某种情况下，用户会被电到。

c、由于（3），这个时候如果某一相对地绝缘电阻差或有负载漏电，那么就会出现在某一相的220V供电线路上的对地电压为：L->PE=380V, N->PE=220V.（注：这个时候大部分家电还是正常运行的，因为 L->N=220V ,但是部分家庭的漏电开关会跳闸）考虑到这种情况的出现，元件1、2、4的参数会尽量取大一些（安全的情况下）。

l899

b、因为（2），如果把上图的气体放电管去掉，直接接地的话，某种情况下，用户会被电到。  


压敏电阻在正常工作状态下是有漏电流的，随着工作时间的加长，漏电流会增大。
气体放电管的好处是正常情况下的绝缘电阻很高，大部分失效模式是开路。

wajlh

可以推荐用户安装空气开关，吼吼

jj3055

糊涂了,,,,,,,,,,过些天俺弄个防雷器出来,哈哈哈,大家来评评,到时用实验室的100KV感应圈击打来着,还有范德格赖夫起电机伺候伺候

l899

【40楼】 Elex 阿甘

次级加压敏电阻或TVS保护即可。  
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其实只要变压器的初级并联有一个压敏电阻就 比 次级加压敏电阻或TVS保护 好了。
如果 变压器的初级两根线对地过电压的话 次级加啥都没用。

另：阿莫的变压器不可能是用三重绝缘线绕的。三重绝缘线很贵，用在开关电源的高频变压器是因为可以减小整个变压器的体积（磁芯的体积）和改善一些分布参数才使用的。

l899

呵呵，以上皆是胡说八道，潜水 ：）

l899

【54楼】 armok 阿莫

积分：47913
派别：
等级：------
来自：OurAVR.com 站长
l899  
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越说我就越糊涂了。

你认为39楼的线路是否有问题？   45楼带空气开关的不适合我们。这么小型的设备，不需要空气开关这么隆重吧。





电话中说明了 ：）

homemyc

正确的方法是使用空气开关，质量优良的。有条件的加个共模电感，电感后加TVS。
最好不要加压敏电阻到地线，如果压敏电阻漏电就麻烦大了。
要求良线和火线不接错，很多用户不方便。
高能量的雷电这样简陋的装备没有用，建议用户在建筑物加装避雷针，如果是长距离架空输电可改为埋地屏蔽电缆。