Pour les circuits connectés au secteur: de quoi ai-je besoin pour me protéger et comment le faire?

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Je n'ai pas beaucoup d'expérience avec la tension secteur et la conception de circuits de protection pour eux. Je ne suis pas sûr:

A) Contre quoi dois-je me protéger? Je sais que je n'ai pas besoin de m'inquiéter des transitoires de tension de 10 kV sur la ligne principale, mais qu'en est-il des pointes de 300 V? La tension secteur est de 120 V eff. Nominale (aux États-Unis, pour les utilisateurs résidentiels), mais quel est le maximum à prévoir et à prévoir.

B) Comment puis-je me protéger contre cela? Pour les transitoires de tension, je peux utiliser une diode TVS ou un MOV, mais je ne sais pas comment en sélectionner une. Quand dois-je utiliser l'un sur l'autre? Pour la protection contre les surtensions, existe-t-il une version AC d'un pied de biche?

Quelles sont les bonnes directives contre quoi se protéger et comment le faire pour les circuits d'alimentation?

Remarque:

Pour essayer d'éviter les inévitables votes "close pour trop vague", je tiens à mentionner que je ne suis intéressé que par:

  • "quels sont les problèmes de tension courants que le câblage du secteur résidentiel présentera à un circuit sur celui-ci" et
  • "quelles sont les bases de la protection contre ces problèmes"

Je me rends compte qu'il y a probablement beaucoup de livres écrits sur les circuits de protection de circuit, mais je pense qu'une réponse très basique serait très appropriée ici.

mains circuit-protection Andrew Spott
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Votre question sera probablement close car trop large. Vous devez poser une question spécifique. Commencez par définir ce que vous souhaitez protéger. Des ampoules ou des systèmes médicaux de survie?
Transistor
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@Transistor: La partie pertinente de la page "comment poser des questions" concerne l'imprécision, pas la largeur. Ce n'est pas vague n'est-ce pas? Si nous fermons tout ce qui est "trop ​​large", ce site va devenir inutilement rempli de questions qui n'ont aucun sens au-delà de leur intention spécifique.
Andrew Spott
@op Je suis partiellement d'accord avec vous. On ne peut pas répondre à une question trop large, tandis que quelque chose de trop spécifique est moins réutilisable. La procédure au sein de ce conseil d'administration est de toute façon de clore des questions trop larges, et nous ne pouvons pas changer cela, et votre question est en fait assez large. Vous pourriez écrire un livre à ce sujet au sens large. Essayez d'être plus précis tout en laissant de la place à des réponses génériques et utiles.
Vladimir Cravero
Êtes-vous intéressé à protéger votre équipement contre un comportement anormal de la ligne, ou êtes-vous intéressé à protéger vos utilisateurs contre l'électrocution?
The Photon
@VladimirCravero: Je cherche la réponse simple "Je veux brancher un circuit à ma tension secteur, que dois-je faire attention et comment faire attention".
Andrew Spott

Réponses:

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Votre wattmètre n'a qu'un espace de suppression d'arc réglé à la norme 6kV. Vous pouvez donc vous attendre à moins que cela et peut-être plus, probablement en Floride, avec des transitoires qui n'ionisent pas l'écart.

C'est pourquoi les LED brûlées en Floride sont si courantes avec les lampes PAR bon marché.

Une façon de supprimer la tension de crête est via un filtre de ligne en utilisant deux bouchons X1 et une self ou un LPF de troisième ordre. Cela réduit les pointes de 10 kV à <3 kV ou même aussi bas que 300 V, mais les étire à temps.

Les produits Optoisolator supposent donc que vous êtes au courant de cela et sont tous conçus pour une isolation 3kV.

Toute protection que vous ajoutez pour fixer ces tensions doit pouvoir gérer le courant qui suit.

Les tubes à gaz peuvent supporter des surtensions de 10 kA mais attendez-vous à ce que vous fusionniez l'entrée.

Les MOV sont bon marché et bons, mais ne peuvent absorber que des surtensions occasionnelles et échoueront après tant de Joules d'énergie accumulées. Les selfs permettent de limiter la montée du courant jusqu'à saturation, puis se comportent comme des résistances bobinées.

Voici le design industriel fond pour les filtres en ligne. Les filtres de ligne dans les ampoules LED doivent passer ces tests, et pas tous, les fournisseurs sont légitimes à dire qu'ils sont conformes.

Il n'y a pas de «solution unique pour tous» en raison d'autres exigences de faible coût, de haute fiabilité et de nouvelles règles de conformité CEM pour les appareils> = 100 W doivent avoir un facteur de puissance> = 0,9 en utilisant un PFC actif, etc.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Merci! Quelle est la fréquence des surtensions sur la ligne (existe-t-il une moyenne nationale)? Combien d'énergie est dans une montée subite typique? Si j'utilise un MOV, dois-je le spécifier contre 1 surtension par jour, 1 surtension par semaine, un an? Y a-t-il une raison pour laquelle vous n'avez pas parlé des diodes TVS?
Andrew Spott
Je vois que le lien que vous avez fourni mentionne cela, merci.
Andrew Spott
@AndrewSpott, pourquoi êtes-vous si rapide à marquer les réponses comme réponses?
Ale..chenski
@Ali Chen: parce qu'il a répondu à toutes mes questions. J'étais un peu rapide pour celui-ci, mais je ne désire pas plus d'informations.
Andrew Spott
Ali <si c'est une consolation, je voterai pour votre lien, qui décrit toutes les normes PLT et ELF de test que j'avais l'habitude d'écrire pour un environnement d'entreprise des décennies auparavant.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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La protection des équipements électroniques est normalement définie dans la norme CEI 61000. Il comprend une protection contre les décharges électrostatiques (61000-4-2), l'immunité aux EFT (61000-4-4), 61000-4-5 (immunité aux surtensions éclaircissantes), etc. La norme est une sagesse collective sur le type de surtensions généralement et définit plusieurs classes de protection des équipements. Voici un exemple de Texas Instruments , avec des exemples de quoi se protéger et partiellement comment. Il existe de nombreux autres bons articles, avec des exemples de solutions de protection. Le mot-clé est "CEI 61000".

Ale..chenski
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