الاختبار العملي لحماية المدخلات التيار المتردد/التيار المستمر

1. الهدف والأهمية

يُعد اختبار أداء الصواعق وتيار الاقتحام أمرًا ضروريًا للتحقق من موثوقية المقاومات المتغيرة (MOV)، والمكثفات من النوع X2، والمقاومات الحرارية من نوع NTC في شبكات مدخلات التيار المتردد/المنخفض.

تضمن هذه الاختبارات الامتثال للمعايير IEC وUL مع التأكد من متانة المكونات تحت ظروف الإجهاد المتكررة.

2. استعدادات الاختبار

المعايير

IEC 61000-4-5: اختبار عزلة الصواعق

IEC 61000-4-11: اختبار انخفاض الجهد والانقطاع

UL 1449: معيار شهادة المقاوم المتغير

معيار جهد تحمل المكثف X2 وفقًا لـ IEC 60384-14

إعداد المعدات

تشمل المعدات: مولد التيار الزائد (±2 كيلو فولت)، وعاكس رقمي ذو نطاق ترددي عالٍ، ومقص كهربائي للتيار، وكاميرا حرارية بالأشعة تحت الحمراء لالتقاط استجابة الانتقالات السلوك الحراري.

3. هيكل الدائرة الاختبارية

مدخل التيار المتردد ── الصمام الوقائي ── MOV ──┬── الجسر ── حافلة التيار المستمر

                                                     │

X2

                                                    │

NTC ──► الحمل

شرح الدائرة:

يمتص عنصر MOV قمم التيارات العالية، ويُفلتر مكثف X2 الضوضاء من نوع الوضع التفاضلي، ويحد عنصر NTC من تيار البدء عند التشغيل البارد.

معًا، يضمنون حماية كاملة لمرحلة المدخل في محولات التيار المتردد/المستقيم.

4. إجراءات الاختبار

الخطوة 1: اختبار الصدمة الكهربائية

ظروف الاختبار: صدمة وضع تفاضلي ±2 كيلو فولت (موجة 1.2/50 ميكروثانية)

نموذج MOV: JARON 10D471K

نتائج الاختبار: جهد متبقي 530 فولت، تثبيت مستقر، ولا يوجد تدهور في الأداء بعد 20 تكراراً.

الخطوة 2: اختبار التيار الابتدائي

الجهد: تيار متردد 230 فولت

المكثف: مكثف كهربائي سعة 330 ميكروفاراد

NTC: JARON MF72-10D15Ω

انخفض التيار القصوي عند التشغيل البارد من 48 أمبير إلى 8.5 أمبير، مما حقق معدل قمع بنسبة 82٪.

الخطوة 3: اختبار انخفاض الجهد

تماسك الجهد عند 50٪ لمدة 10 مللي ثانية → الاسترداد

مكثفات X2: 0.22 ميكروفاراد/275 فولت تيار متردد

النتيجة: يستعيد الموجة الناتجة بشكل سلس دون تذبذب؛ ويقل الضوضاء بالنمط التفاضلي بنسبة 12 ديسيبل.

5. مقاييس الأداء الرئيسية

ملخص:

اجتازت جميع الاختبارات بسهولة، مع جهد متبقي منخفض، وسرعة في استجابة الانتقال، وأداء حراري مستقر تحت الدورات الطويلة.

6. تحليل الحرارة والمتانة

تُظهر نتائج التصوير الحراري أنه بعد ساعة من التشغيل المستمر عند تيار متردد 230 فولت:

استقرت درجة حرارة سطح MOV عند 58°م؛

بلغ ارتفاع درجة الحرارة القصوى لعنصر NTC 63°م، مع زمن استرداد قدره 45 ثانية؛

أظهر المكثف X2 ارتفاعًا طفيفًا جدًا في درجة الحرارة دون أي أهمية تذكر.

7. ملخص النتائج

تم التحقق من خلال الاختبار الفعلي:

تأثير كبت الصواعق كبير جدًا، حيث تم تخفيض الجهد المتبقي بنسبة 45٪؛

تم التحكم بتيار الصدمة عند التشغيل ضمن 5 أضعاف التيار المقنن؛

تحسنت أداء كبت التداخل الكهرومغناطيسي بمقدار 12 ديسيبل؛

تُظهر المكونات الرئيسية ارتفاعًا منخفضًا في درجة الحرارة، واستجابة سريعة، وثباتية عالية.

8. القيمة الهندسية والتطبيقية

يمكن تطبيق هذا الحل مباشرة على:

مصدر طاقة التبديل AC/DC (SMPS);

مصدر طاقة التحكم الصناعي;

مصدر طاقة مشغلات LED;

وحدات العاكس ومحطات الشحن.

9. الخاتمة

يُعد حل جارون المتكامل للحماية (MOV + X2 + NTC)، الذي تم التحقق منه وفقًا لمعايير سلسلة IEC 61000، دليلًا على الأداء المتفوق في امتصاص الصواعق، وقمع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، وحماية تحديد التيار.

لا يقتصر هذا الحل على تبسيط تصميم الدائرة فحسب، بل يوفر أيضًا دعمًا عالي الموثوقية وثبات الإنتاج الضخم لمصنعي المعدات الأصلية / مصنعي التصميم الأصليين.

اختبار الصواعق | التحقق من التيار الابتدائي | MOV+X2+NTC | حماية دخل الطاقة