Высокоскоростные устройства защиты TBU от Bourns

02 марта 2014

Купить  

Transient Blocking Unit (TBU) – новая разработка компании Bourns, которая обеспечивает защиту оборудования как по току, так и по напряжению.

Традиционная система защиты от импульсных помех

Основными причинами импульсных выбросов являются удар молнией, броски напряжения, сбои в системе питания. Импульсные помехи могут быть вызваны молнией, наводками помех от силовых цепей, повышением электрического потенциала земли.

Существует два основных принципа защиты от импульсных помех: блокировка и шунтирование. Большинство современных систем защиты основаны на втором принципе, поскольку:

• недорогие компоненты позволяют отводить помехи до сотен ампер и тысяч вольт,
• среди блокирующих устройств практически не существует компонентов эконом-класса.

Однако, шунтирующие устройства имеют ряд ограничений, которые влияют на их защитные свойства. Компонент может быть поврежден напряжением в десятки вольт или током в сотни миллиампер, если импульсный выброс длится дольше нескольких микросекунд. Поэтому современному оборудованию требуется такое шунтирующее устройство, которое:

• быстро реагирует на импульсные помехи и не допускает их попадания в цепь оборудования,
• закорачивает цепь для защиты от выбросов порядка 1000 А (с учетом того, что импульс может нарастать со скоростью в несколько микросекунд).

Традиционно, блоки защиты включают несколько стадий. На первой стадии используются газовые разрядники для защиты от высоких токов, далее применяются полупроводниковые тиристорные компоненты с быстрым временем срабатывания. Но слабым местом такой системы оказывается координированное действие двух типов компонентов. Благодаря своему быстродействию, тиристор первым «гасит» высокие броски напряжения и не дает сработать газовому разряднику. Результатом становится быстрый выход из строя полупроводникового защитного устройства. Поэтому для координации действий двух стадий между ними располагают импедансный компонент (резистивный, емкостной, индуктивный, нелинейный).

Если учесть, что вторичная защита необходима только для блокировки сквозной энергии (известного уровня напряжения), проходящей через первичную защиту, то идеальный блокиратор должен обладать следующими характеристиками:

1) устанавливаться последовательно линии передачи данных после первичной защиты, как последовательный компонент он будет реагировать на ток, проходящий через устройство

2) блокиратор должен иметь стабильный и низкий ток срабатывания (при котором он будет переходить в непроводящее состояние) для защиты чувствительного оборудования

3) иметь высокое быстродействие (менее 10 нс) для защиты от выбросов до 5 кВ в интервале микросекунд

4) иметь низкий импеданс для предотвращения внесения помех в рабочую схему

5) иметь очень высокий импеданс в состоянии блокировки, чтобы не рассеивать энергию в процессе длительных импульсных помех

6) иметь способность к самовосстановлению для восстановления нормальной работы оборудования

7) иметь портативные габаритные размеры и невысокую стоимость.

Всем перечисленным требованиям отвечают TBU защитные устройства Bourns.

Принцип работы TBU блокираторов

В TBU устройствах сохранен шунтирующий компонент первичной цепи, поскольку импульсный ток легче управляем, чем импульсное напряжение. Однако при использовании TBU блокиратора отпадает необходимость во вторичной стадии защиты и импедансных связующих компонентах. Теперь все стадии защиты объединены в одном устройстве.

TBU компонент имеет блок ограничителя тока и блок отключения напряжения и реагирует как на превышение по току, так и на перенапряжение.

При низких токах TBU имеет характеристики резистивного компонента. При достижении током уровня блокировки TBU устройство переключается в высокоимпедансное состояние.

Защита TBU при токовой перегрузке

Короткое замыкание, возникающее в точке 1, повышает ток до уровня Iout в точке 2 (около 10 нс). В этой точке происходит срабатывание блока отключения напряжения и в точке 3 (около1 мкс) нагрузка отключается. На последней стадии импульсной помехи (точка 4) TBU устройство сохраняет защитную блокировку на уровне низкого тока и напряжения нагрузки.

Защита TBU при перегрузке по напряжению

Удар молнии, например, в точке 1 приводит к повышению напряжения и тока до уровня блокировки Iout в точке 2 (около 10 нс). В этой точке срабатывает блок отключения напряжения и в точке 3 нагрузка отключается от помехи (около1 мкс). На всем промежутке существования выброса (точка 4) TBU устройство сохраняет состояние блокировки с низким током и напряжением нагрузки. После прохождения импульса устройство вернется в рабочее состояние.

Преимущества TBU защиты

• защита от молнии и импульсных помех
• реализация защиты от перенапряжения и высокого тока в одном устройстве
• высокая скорость срабатывания (устранение импульса за 100 нс)
• высокий уровень напряжения и тока блокировки
• прецизионное ограничение выходного тока и напряжения
• широкая полоса пропускания без вносимых помех (до 3 ГГц)
• малые габаритные размеры
• лучшее соответствие требованиям Telcordia GR-1089 и ITU K.20/K.21

Серия	P40	P-G	C	P-U
Описание	Bidirectional	Bidirectional	Bidirectional	Unidirectional
Макс. Импульсное напряжение	40 В	500 В, 850 В	650 В, 850 В	650 В, 850 В
Макс. RMS напряжение	28 В	300 В, 425 В	300 В, 425 В	300 В, 425 В
Ток срабатывания	240 мА	100 мА, 200 мА	100 мА, 180 мА, 260 мА	100 мА, 180 мА, 260 мА
Время срабатывания	1 мкс	1 мкс	1 мкс	1 мкс
Габаритные размеры, мм	4x4	6x4	8x4	8x6

Дополнительная информация

— Все новости от фирмы Bourns
— Сайт производителя

Ассортимент

1. C850-100-WH, TBU серия С 850В 100мА
2. C850-180-WH, TBU серия С 850В 180мА
3. C850-260-WH, TBU серия С 850В 260мА
4. P850-G120-WH, TBU двойной 850В 120мА
5. P850-G200-WH, TBU двойной 850В 200мА
6. TBU-CA065-200-WH, TBU 650В
7. TBU-CA085-050-WH, TBU 850В
8. TBU-CA085-100-WH, TBU 850В
9. TBU-CA085-200-WH, TBU 850В