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工业路由器中经常说的防浪涌是什么?

2021-04-07

　　工业路由器中的保护中有一项经常说的“防浪涌(EMC)”。产生浪涌的原因是多方面的，浪涌是一种上升速度高、持续时间短的尖峰脉冲。电网过压、开关打火、虬源反向、静电、电机/电源噪声等都是产生浪涌的因素。而浪涌保护器为电子设备的电源浪涌防护提供了一种简便、经济、可靠的防护方法。

　　浪涌瞬变是什么

　　浪涌瞬变是由开关或雷电瞬变引起的过电压引起的。开关瞬变可能是由电源系统切换，配电系统中的负载变化或各种系统故障(例如短路)引起的。雷电瞬变可能是附近雷击向电路中注入的高电流和高电压的结果。IEC 61000-4-5定义了波形，测试方法和测试级别，用于评估针对这些破坏性电涌的抗扰性。

　　根据开路电压和短路电流，将这些波形指定为波形发生器的输出。描述了两个波形。10/700 µs组合波形用于测试旨在连接到对称通信线路(例如电话交换线路)的端口。在所有其他情况下，特别是在短距离信号连接中，都使用1.2 / 50 µs组合波形发生器。对于RS-485端口，主要使用1.2 / 50 µs波形，本节将对此进行讨论。波形发生器的有效输出阻抗为2Ω。因此，电涌瞬变具有与其相关的高电流。

　　上图显示了1.2 / 50 µs的浪涌瞬变波形。ESD和EFT具有相似的上升时间，脉冲宽度和能级。但是，浪涌脉冲的上升时间为1.25 µs，脉冲宽度为50 µs。此外，浪涌脉冲能量可以达到近90 J，比ESD或EFT脉冲的能量大三到四个数量级。因此，电涌瞬变被认为是最严重的EMC瞬变。由于ESD和EFT之间的相似性，电路保护的设计可能相似，但是由于其高能量，必须以不同的方式处理浪涌。这是开发保护的主要问题之一，该保护提高了数据端口对所有三个瞬变的抗扰性，同时又保持了成本效益。

　　电阻将浪涌瞬变耦合到通信线路上。上图显示了半双工RS-485设备的耦合网络。电阻的总并联总和为40。对于半双工设备，每个电阻为80。

　　在浪涌测试期间，五个正脉冲和五个负脉冲被施加到数据端口，每个脉冲之间的最大时间间隔为一分钟。该标准规定，应在测试期间将设备设置在正常操作条件下。

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