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标题: GU10的500V SURGE FAIL對策 [打印本页]

作者: mic29 时间: 2013-7-22 00:31
标题: GU10的500V SURGE FAIL對策
我們公司是設計與販賣LED燈具的，日前有一個GU10的500V SURGE FAIL需要對策，輾轉到我手上，相當有趣，值得一提。

GU10的PCB很小，再加上EN61547對小於25W的燈具在差模雷擊只要求0.5KV，所以原電路工程師並沒有設計雷擊保護元件，如MOV、TVS等。而不幸地， Murphy's Law 又在此時展現了一次威力，耐壓650V的MOS被500V的SURGE給擊穿了。

老闆說時間很趕，不能改LAYOUT；空間很小，不能加元件。就只有這兩個條件，其他的你想辦法。
就只有這兩個條件？！讓我感動的想跪下來謝主隆恩

但老婆小孩要養，還是得靜下來想想不使用任何對策元件要改雷擊FAIL案件，該怎麼做？

對策雷擊有以下幾個方向：
1. 使用對策元件（MOV、GDT、CHOKE、CAP、R）
但老闆已經說不准加元件了

2. 使用Spark gap
老闆也已經說不准改LAYOUT了
而且CE輸入電壓為230V（峰值為325V），而雷擊電壓只有500V，Spark Gap 要設計在500V這麼低的電壓動作，距離必須很近，再考慮安規要測試Hi-pot 與 IR後，Spark gap不可能用在500V的雷擊對策。

3. 增加MOS瓦數與耐壓能力
因為MOS內建在IC內，無法提升耐壓規格，所以這裡無從下手。
不過號稱650V的MOS為何被500V的雷擊破壞，這就要請IC原廠出來解釋了。

4. 增加雷擊回路阻抗，以降低雷擊電流
因為這顆GU10可用TRIAC調光，所以直接將線路原有的串聯dummy load 由22歐姆改為33歐姆，在確認雷擊PASS且溫升與效率OK後，結案。

5. 使用shielded power cord，藉由分佈電容的增加來抑制雷擊。
電源線對地與四周的金屬之間有分佈電容（亦名雜散電容、寄生電容、parasitic capacitor）存在，而電容的特性就是會抑制電容兩端的電壓急遽變化，而SURGE就是急遽變化的電壓，所以分佈電容對雷擊波在理論上有抑制力。
但在實際上，由於分佈電容實在太小，對雷擊的抑制力就像從1000V抑制到999V。說它有效還真沒效，說它沒效又偏偏有點效。
改用屏蔽電源線後，分佈電容大增，所以對SURGE的抑制力也會增加，但估計效果不會好太多，CP值很不划算，成本太高而效果只有一點點，何況燈具類產品用屏蔽電源線也太OVER了。

500V的雷擊看來不難對策，但加上兩個條件限制後，難度提高不少。
我只能想得出來這五項，但是我很貪心，希望有人能告訴我第六項，先謝謝了！

作者: walterP 时间: 2013-7-22 11:58
多谢分享，想不到第6项。。。

作者: 桃花岛主 时间: 2013-7-23 00:09
MIC分析的很好，补充一点：

不是用屏蔽电源线，屏蔽电源线肯定好，但成本高；而是在电源线上加对地的共模电容，或许也有改善。

作者: owen11 时间: 2013-7-23 17:29
输入/输出级的滤波电路里，更改一下共模电感或者电容的参数，可以消耗一些SURGE能量；这样就可以满足不改版，不加器件的条件了。

作者: mic29 时间: 2013-7-23 21:03
因為燈具類產品的電源線一般都不帶地線（兩芯），所以也就不會有Y電容
GU10的PCB面積也就1x2 cm^2左右，所以也放不下CM CHOKE

作者: shencong 时间: 2013-7-24 09:18
一楼考虑的很全面，只能学习，无建议可提。

作者: allenhua 时间: 2013-7-26 23:41
利用电源线缠绕形成电感来进行抑制，类似增加电感的作用

作者: mic29 时间: 2013-7-27 11:13

allenhua 发表于 2013-7-26 23:41
利用电源线缠绕形成电感来进行抑制，类似增加电感的作用

這是為了通過測試而使用的對策，無法量產
如果老闆不介意的話，就用吧！

作者: langtuodianzi 时间: 2013-8-15 17:47
任何对策只能理论预估，最终还是要真金白银去实验室做SURGE测试验证。

作者: allenhua 时间: 2013-8-16 09:51
加外部防雷器呗！

作者: mic29 时间: 2013-8-16 10:43
應該是我沒說清楚，第四點最後有提到結案，表示已測試通過，SORRY！

作者: chucheng_lau 时间: 2014-10-15 09:51

桃花岛主发表于 2013-7-23 00:09
MIC分析的很好，补充一点：

不是用屏蔽电源线，屏蔽电源线肯定好，但成本高；而是在电源线上加对地的共 ...

我遇到個奇怪的現象,把Y電容加大後再測試surge共模1000時,在N線上的電流偵測電阻電壓高達1000V,比以前更高了,怎嚜回事呢?
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