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浪涌保护器
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36mm一体式电涌保护器大通流产品的研发

时间:2018-08-11  来源:未知

关键词:电涌保护器_浪涌保护器_SPD

研发的内容


AMT160+是一个电源型浪涌保护器产品,浪涌保护器产品的研发成功的标准是通过GB18802.1-2011的测试,已完成的AMT160+的最终测试数据如下:Uc:385VAC,In:100kA,Imax:200kA,Up:2.7kV,产品的研发是在一个36mm宽的西岱尔三弹片结构上面实现的。

研发的难点
 

In:100kA,Imax:200kA的SPD基本接近国内浪涌保护器实验室的冲击发生器的上限值。在36mm宽的塑壳内如何完成负载试验、热稳定试验、短路实验等相关联试验的完美配合,没有可借鉴的可靠参考资料。所以还是要从压敏电阻、电磁脉冲通道、低温焊锡三个方面改进产品。

研发的过程
 

首先,要通过这么大通流量的产品,理论上至少要用到3组34S621双芯片(每个双芯片是有2个边长34mm的正方形压敏芯片并联组成),每组双芯片的理论通流量为In:40kA,Imax:80kA,三组并联的理论通流量为In:120kA,Imax:240kA。换言之,这个结构是有6个边长为34mm的正方形压敏芯片并联组成的,这样就形成了6个通道。如果每个通道的电气特性完全一值,并且会自动均分脉冲电流,那么理论上可以通过In:120kA,Imax:240kA这样一个雷击电磁脉冲的冲击。但是理论和现实总是有一定出入的,针对开发In:100kA,Imax:200kA的浪涌保护器产品,这样的配置组合的余量也就20%,如果6个通道特性偏差稍大,那么所有的雷击电磁脉冲可能就集中一个或几个通过,而其他通道没有发挥作用。如果有这样的事情发生,试验基本可以确定报废。所以首要环节就是筛选芯片。从高品质西岱尔双芯里面筛选Un值最相近的芯片,并且兼顾参考压敏电阻的α特性和Il值。使每三组芯片(共6片)的Un差异控制在5V范围内。
 

其次,经过测试,厚0.3mm、宽5mm的铍青铜弹片的通流能力为50kA,那么3个弹片的通流极限就是Imax:150kA,原有的结构不能承受200kA的雷击电磁脉冲冲击。我就把常规0.3mm的铍青铜弹片加厚到0.5mm,并且加强了压敏电阻与地线侧五金件的焊接及弹片根部与紫铜五金件的焊接。通过三个步骤完成了浪涌保护器通道的可靠性。
 

最后,36mm宽塑壳内密集的压敏电阻布局影响散热和弹片弹力加大,原有的低温焊锡无法完成负载试验和热稳定试验,最终一种合适熔点的焊锡的使用解决了这个结构产品的负载试验和热稳定试验问题。


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