- Vậy nếu chúng ta có thể giới hạn điện áp tối đa mà thiết bị phải chịu bằng cách sử dụng bảo vệ song song, tại sao lại phải tốn thêm chi phí để lắp đặt bảo vệ nối tiếp?
- Thực tế cho thấy, đối với một số loại thiết bị điện, không chỉ điện áp tối đa gây hư hỏng mà cả tốc độ tăng điện áp (dv/dt) cũng có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị.
- Các thiết bị điện hiện đại (máy tính cá nhân, thiết bị điều khiển quy trình, bảng báo cháy, thiết bị chỉnh lưu viễn thông v.v.) thường được cấp nguồn từ nguồn điện xoay chiều điện áp thấp, nhưng bên trong tất cả các linh kiện điện tử đều cần nguồn điện một chiều để hoạt động. Vì vậy, bên trong các thiết bị đó sẽ được trang bị một bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện xoay chiều đầu vào thành điện áp một chiều phù hợp. Mặc dù thiết kế mạch nguồn khác nhau tùy từng sản phẩm, nhưng hầu hết đều tích hợp một số dạng kết hợp điốt chỉnh lưu và tụ lọc ở đầu vào.
Hình ảnh: Sơ đồ đơn giản hóa mạch điện tử
- Trong trường hợp có sự tăng đột biến điện áp trên đường dây điện vào, bộ bảo vệ mắc song song sẽ giới hạn điện áp tối đa mà mạch nguồn phải chịu, đảm bảo tránh được mọi hư hỏng do sự cố cách điện hoặc quá tải điện áp trên các linh kiện. Tuy nhiên, tốc độ tăng điện áp mà bộ nguồn nhận được ở đầu vào (dv/dt) có thể rất cao, thường vượt quá 1000V mỗi micro giây!
- Nhìn vào mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp của tụ điện, ta có:
- I = C*dv/dt
Ở đây:
+ I = dòng điện vào tụ điện
+ C = giá trị điện dung
+ dv/dt = tốc độ tăng của điện áp
- Khi chỉ sử dụng mạch điện bằng cắt sét lắp song song, các tụ lọc sẽ phải chịu điện áp thay đổi dv/dt rất cao, dẫn đến dòng điện rất lớn chạy qua các điốt chỉnh lưu và vào các tụ điện, gây hỏng các linh kiện này.
- Bằng cách sử dụng cắt lọc sét với bộ lọc nối tiếp dv/dt được giảm đáng kể, dẫn đến giảm dòng xung chạy qua các điốt chỉnh lưu, ngăn ngừa mọi hư hỏng cho thiết bị.
- Hình dưới đây thể hiện sự khác biệt về hiệu suất giữa bộ bảo vệ cắt sét song song và bộ bảo vệ cắt lọc sét mắc nối tiếp TEC. Đường màu xanh lam là điện áp trên bộ bảo vệ mắc song song khi chịu tác động của xung dòng điện điển hình, trong khi đường màu xanh lục là điện áp trên bộ lọc mắc nối tiếp.
Hình ảnh: Màu xanh lam điện áp mạch được bảo vệ mắc SPD song song, màu xanh lục là điện áp được bảo vệ mắc SPD nối tiếp
- Với thiết bị cắt sét mắc song song, giá trị dv/dt đo được khoảng 3600V/µs. Đối với mạch lọc nối tiếp, giá trị dv/dt đã giảm xuống còn khoảng dưới 18V/µs giảm đến 200 lần!
- Một lợi ích bổ sung của mạch bảo vệ nối tiếp là nó cũng có điện áp giới hạn thấp hơn so với mạch bảo vệ song song. Điều này giúp giảm thiểu hơn nữa bất kỳ áp lực tiềm tàng nào lên các thiết bị nhạy cảm cần được bảo vệ.
- Quý khách hàng cần biết sâu hơn về sự khác nhau giữa thiết bị cắt lọc sét mắc nối tiếp và thiết bị cắt sét mắc song song vui lòng liên hệ với chúng tôi theo số điện thoại: 0978281637 hoặc Tel: 0246652881
