智能家居電路保護解決方案設計思路詳解

　　智慧安防網(wǎng)訊包括電源在內的供電系統的安全可靠性是保障所有通電產(chǎn)品的關(guān)鍵，因此，工程師尤為重視電源以及供電系統的電路保護也是可以理解的。智能家居的概念逐漸被多數消費者所接受，也開(kāi)始主動(dòng)去了解市場(chǎng)中的熱銷(xiāo)智能家居類(lèi)產(chǎn)品。智能家居由以下幾個(gè)方面構成：燈光、插座控制系統;背景音樂(lè )系統;電動(dòng)窗簾、電動(dòng)門(mén)窗等;影音系統;安防系統;綜合布線(xiàn)系統等。其中供電系統是這一切智能設備的心臟，是各個(gè)控制系統正常運行的保障，本篇小碩就電源防護器件的選型來(lái)為大家詳細分析智能家居供電系統電路保護解決方案的設計思路。

　　首先，我們都知道，電源是用來(lái)把電能從一種形式轉換成另一種形式，以使設備正確運行。常見(jiàn)的電源實(shí)例包括：把AC電壓轉換成穩定的DC電壓的AC到DC轉換器;把電池電源轉換成要求的電壓電平的DC到DC轉換器。而其中智能家居的電源主要為主控電路、信號隔離和顯示電路供電。電源方案為在輸入端口處添加浪涌防護電路，確保電源電路工作的可靠性和穩定性。

　　行業(yè)間的協(xié)調和標準統一方面目前還不夠成熟，這就要求只能家居系統更多地考慮產(chǎn)品的安全特性，另外智能家居的安裝和布線(xiàn)可能是一次性的，所以系統最好具有極高的可靠性，對應用過(guò)程中可能出現的雷擊浪涌、電網(wǎng)過(guò)電壓、靜電等能夠及時(shí)防護。實(shí)際應用中，智能家居系統的電源接口和信號接口極易受到雷擊浪涌、電網(wǎng)電壓波動(dòng)、靜電和老化短路、接線(xiàn)錯誤等過(guò)電壓及過(guò)電流故障侵害，導致系統故障或損壞。為提高系統的安全性和可靠性，需要在設計時(shí)考慮對其相應接口做充分的保護。

　　在了解防護要點(diǎn)之后，就要對浪涌防護電路中所用到的電路保護元器件要有所了解，用于電源防護的電路保護器件有SOCAY碩凱電子的防雷限壓陶瓷放電管、TVS二極管、壓敏電阻、以及過(guò)流防護器件PTC自恢復保險絲等，其中陶瓷放電管、TVS二極管和壓敏電阻都屬于過(guò)壓器件，以下是其選型要點(diǎn)：

　　過(guò)壓保護器件選型應注意以下四個(gè)要點(diǎn)：

　　1)關(guān)斷電壓Vrwm的選擇。一般關(guān)斷電壓至少要比線(xiàn)路最高工作電壓高10%;

　　2)箝位電壓VC的選擇。VC是指在ESD沖擊狀態(tài)時(shí)通過(guò)TVS的電壓，它必須小于被保護電路的能承受的最大瞬態(tài)電壓;

　　3)浪涌功率Pppm的選擇。不同功率，保護的時(shí)間不同，如600w(10/1000μs);300W(8/20μs);

　　4)極間電容的選擇。被保護元器件的工作頻率越高，要求TVS的電容要越小。

　　其中尤其要注意的是TVS二極管的選型，由于TVS二極管分為單向和雙向的，因此工程師必須要根據不同的應用接口選擇使用雙向還是單向的TVS。直流電源接口一般使用單向的TVS;交流電源接口和通信接口一般使用雙向的TVS。

　　PTC自恢復保險絲選型要點(diǎn)：

　　1.保持電流要略大于用戶(hù)的正常工作電流。

　　2.Vmax要大于或等于用戶(hù)的最大工作電壓。

　　3.Imax要大于最大故障短路電流。

　　SOCAY碩凱電路保護元器件能夠提供在短路和過(guò)載條件下的安全保護。它們在外形因素、電流額定值、額定電壓、斷流容量和安裝選項上有廣泛的選擇范圍，為設計工程師在設計上提供了靈活性。

　　在整個(gè)電源輸入上的金屬氧化物壓敏電阻(MOV)提供過(guò)壓鉗位保護。它們的性?xún)r(jià)比高，且能最大程度地減少可能通入下游電子器件的瞬態(tài)電能。金屬氧化物壓敏電阻的選擇基于一系列參數，包括額定電壓、峰值脈沖電流、器件尺寸和導線(xiàn)配置。

　　MOV和保險絲需要形成一種協(xié)調的解決方案，以至于熔斷保險絲元件所需的電能(也稱(chēng)為“i2t”值)足夠高，能在浪涌電壓條件下允許MOV起作用，而不會(huì )使保險絲跳閘。換句話(huà)說(shuō)，在浪涌電能鉗制和耗散的條件下，保險絲不應打開(kāi)。它只應在過(guò)載或短路情況發(fā)生時(shí)跳閘。

　　即使在交流輸入中具有壓敏電阻，也有電路在浪涌事件中不能幸免的實(shí)例。在這些情況下，可以在倒相極的輸入電路添加一個(gè)TVS二極管。這個(gè)TVS二極管針對瞬變提供了二級保護。從壓敏電阻上“允許通過(guò)”的電能將被這個(gè)TVS二極管進(jìn)一步減少到不會(huì )使電路失效的水平。

　　碩凱電子擁有豐富的產(chǎn)品線(xiàn)與卓越的客服能力，通過(guò)提供先進(jìn)技術(shù)的最新一代產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足設計工程師與采購人員的需求。我們擁有設備先進(jìn)的EMC實(shí)驗室，并會(huì )有專(zhuān)業(yè)的FAE工程師全程跟進(jìn)為客戶(hù)的最新設計項目提供最適合產(chǎn)品防護等級的高規格電路防護方案及電路保護元器件。碩凱電子每日更新，socay.com擁有完整的產(chǎn)品目錄、數據手冊、行業(yè)資訊、應用方案、測試服務(wù)等，更有多名在線(xiàn)客服隨時(shí)為客戶(hù)答疑解惑。