스위칭 전원 공급 장치 낙뢰 보호 회로 설계 방식
순간적인 고전압 낙뢰 서지 및 신호 시스템 서지는 기기 안정성 저하의 중요한 원인입니다. 신호 시스템 서지 전압의 주요 원인은 유도 낙뢰, 전자기 간섭(EMI), 무선 간섭 및 정전기 간섭입니다. 금속 물체(예: 전화선)는 이러한 간섭 신호의 영향을 받아 전송 중인 데이터에 오류 코드가 생성되어 전송 정확도와 전송 속도에 영향을 미칩니다. 낙뢰 보호 회로를 설계하는 방법은 계측기 개발에서 중요한 문제가 되었습니다.
번개 서지 분석
전자 장비의 가장 일반적인 위험은 직접적인 낙뢰로 인해 발생하는 것이 아니라 전류 서지에 의해 유도된 전원 공급 장치 및 통신 라인에서 낙뢰가 발생하기 때문입니다. 한편으로는 전자 장비(VLSI 칩) 내부 구조의 높은 집적도로 인해 장비의 전압 및 과전류 저항 수준이 감소하고 번개에 견딜 수 있는 능력이 감소합니다. (유도 낙뢰 및 작동 과전압 서지 포함) 반면, 신호 소스의 경로 수가 증가함에 따라 시스템은 낙뢰 파동의 침입에 이전보다 더 취약해졌습니다. 서지 전압은 전력선이나 신호선 및 기타 경로에서 컴퓨터 장비로 흘러갈 수 있습니다. 우리는 이 두 가지 측면을 별도로 논의합니다.
1) 전력 서지
전력 서지는 낙뢰로 인한 것뿐만 아니라 전력 시스템에 단락 오류가 발생하면 큰 부하를 차단하면 전력 서지가 발생하며 전력망은 낙뢰 또는 라인 서지 발생 가능성에 관계없이 수천 마일에 걸쳐 늘어납니다. 매우 높습니다. 멀리 떨어진 곳에서 수백 킬로미터 떨어진 곳에 번개가 치는 경우, 변전소 및 기타 감쇠 후에 광속으로 그리드를 통해 번개 서지가 전송되면 컴퓨터에 여전히 수천 볼트가 있을 수 있습니다. 이 고압은 매우 짧습니다. 불과 수십~수백 마이크로초에 불과해 컴퓨터를 태울 정도는 아니지만, 컴퓨터 내부 반도체 부품의 경우 손상이 크지만, 구형 스테레오 노이즈가 신형보다 더 커지기 때문에 손상이 크다. 내부 구성 요소는 동일합니다! 이러한 손상이 심화될수록 컴퓨터는 점점 더 불안정해지거나 중요한 데이터가 손실될 수 있습니다.
US GE는 일반 가정집, 호텔, 아파트 및 기타 저전압 배전선(110V)이 10000시간(약 1년 2개월) 동안 선로 사이에 원래 작동 전압 서지의 두 배 이상 발생했다고 판단했습니다. 전압은 800배 이상에 도달했으며 그 중 1개 이상이고 000V는 300배 이상입니다. 이러한 서지 전압은 전자 장비에 대한 일회성 손상을 발생시킬 수 있습니다.
2) 신호 시스템 서지
신호 시스템 서지 전압은 유도된 번개, 전자기 간섭, 무선 간섭 및 정전기 간섭의 주요 원인입니다. 이러한 간섭 신호의 영향을 받는 금속 물체(예: 전화선)는 오류 코드의 데이터 전송을 만들어 전송 정확도 및 전송 속도에 영향을 미칩니다. 이러한 간섭을 제거하면 네트워크의 전송 상태가 향상됩니다.
이상의 기술적 결함과 조건을 바탕으로 본 논문에서는 실용화에 따른 배리스터와 세라믹 가스 방전관을 기반으로 한 단상 병렬 낙뢰 서지 방지 스위칭 전원 공급 장치 회로를 설계한다.
