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芯片解密

漏电断路器关键电路设计与实验优化策略IC解密

漏电断路器因所处的供电节点不同,对漏电特性的要求也不同,因而对应着不同的国家或行业标准。国家标准方面,如:GB/T 16916,GB16917,GB/T 37751,GB/T 6829,GB/T 22794,GB/T 28527,GB/T20044 等等,及相关行业标准,如JB/T 8979, JB/T10494等等,而这些标准大多参考IEC、ISO、ITU等国外标准而设定。IC解密这些标准对漏电保护器的漏电流大小、漏电流最小不关断延时,最大延时,浪涌,群脉冲等等特性及实验方法做了约束。

自2015年矽源半导体进入低压电器行业以来,在漏电保护芯片方面已经涵盖了AC型、AC+S型、A型、A+S型、A+6型、B型等等,满足大部分客户的基本要求。在与客户的技术交流过程中,常常出现的问题是,降压电阻值如何选取、可控硅选型与什么有关、输入滤波电容不清楚如何设置、反延迟如何设置、最小不驱动时间如何设置、IC解密浪涌过不了如何解决、反进线或下进线如何实现等问题。本文章将围绕客户的关注点进行分析介绍。

 

二、输入滤波电路设计

漏电保护器基于M54123L芯片的产品采用的单端滤波结构,如图2所示。这种方案对于单向的干扰信号具有一定的抑制作用,但是对于双向及电磁干扰的抑制能力较差,容易出现误跳问题。

 

基于M54123L的漏电方案 

图2 基于M54123L的漏电方案

为了解决电磁干扰和双向干扰问题,业界开始采用差分滤波方案,如图3所示。

漏电断路器互感器电流差分采集 

图3 漏电断路器互感器电流差分采集

差分采集部分包含互感器浪涌抑制双向二极管、采集电阻、IC解密滤波电阻和滤波电容,其中困扰工程师的问题是滤波电阻和滤波电容如何选择,本文将从理论和仿真方面做一个基本的介绍。图4和图5给出了互感器输出采样端到漏电芯片输入端口的滤波公式和波形(不考虑等效输入共模电阻)。



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