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如何选择和替代浪涌测试发生器?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:因为一个浪涌测试发生器一定会涉及致命的高电压,并储存大量电荷和能量。所以,这里也不打算为读者提供任何自行设计制作浪涌测试发生器的电路图和有关内容。这类具有潜在问题负载的极端例子是核磁共振扫描仪中使用的超导磁铁。可以肯定地讲,MRI扫描仪的制造厂商已采取了许多必要的措施来吸收这些浪涌,以保护设备本身内部的其他电子单元或部件。

如何选择和替代浪涌测试发生器?

因为一个浪涌测试发生器一定会涉及致命的高电压,并储存大量电荷和能量。所以,这里并不推荐自行设计制作这类发生器(具有设计制作高压设备,并又有能力完全按照EN61010-1所规定的安全标准来做的设计工程师除外)。所以,这里也不打算为读者提供任何自行设计制作浪涌测试发生器的电路图和有关内容。

对负载具有大电感的开关进行切换时,大电感负载所储存的能量的释放所造成的影响将会远超过仅仅在它们的触点之间形成电弧。在电动机变压器和其他功率电感器件的磁场崩塌中的焦耳能量可以在电源开关、继电器或触点切断时所形成的拉弧会将很高的浪涌传递到它们的电源。这是标准EN61000-4-5中所描述的测试并不能代表一个产品在所计划应用中浪涌的另外一个例子。由于电感负载崩塌所形成的浪涌很可能要比雷闪感应的浪涌快得多,并且所涉及的能量也许会高得多。前面我们曾使用过一个10kW电机和它的启动/切断接触器作为上述情况的例子。在这样一个大电感负载连接到相同的电网配电支路,而设备又没有特别的浪涌防护措施的话,采用一个有代表性的浪涌发生器进行测试可以帮助改善设备在现场运行的可靠性

这类具有潜在问题负载的极端例子是核磁共振(MRI)扫描仪中使用的超导磁铁。这类超导磁铁需要花费长达几个星期的时间才能将其电源充电至额定值(为kA数量级)。当它们的磁场崩塌时,它们可以将1MJ的浪涌送返至它们的电源,并且仅需在几个微秒中就会在与它相交叉的其他导体之间产生电弧。与EN61000-4-5所规定的电网电源浪涌在1kV条件下的测试相比,这个值所形成的能量要比前者高出大约10,000倍。(www.xing528.com)

就像(建筑)结构被雷电直接击中一样,它完全有能力摧毁它们。可以肯定地讲,MRI扫描仪的制造厂商已采取了许多必要的措施来吸收这些浪涌,以保护设备本身内部的其他电子单元或部件。

用更为通俗的语言来讲,假如一个产品设计能通过一个恰当的浪涌测试水平的话,将会大大降低由于雷电活动对该产品所造成的类似问题。虽然就全球范围来讲,雷电活动在有些地区很少会引起严重问题,但在有些地区则是必须认真对付的问题。所以在设计上即要做到设备能承受雷电活动所造成的影响,又不要过于花费。设备对雷电的防范从理论上讲相当简单,但做起来则要困难得多。

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