AC/DC-Eingang Drei-in-Eins-Schutzleitfaden

Erfahren Sie, wie Jaron's integriertes Netzwerk aus MOV, X2-Kondensator und NTC-Thermistor die Überspannungssicherung, EMI-Filterung und Einschaltstromunterdrückung für AC/DC-Netzteile verbessert.

Bei der Konstruktion von AC/DC-Wandlern muss die Eingangsstufe Überspannungen und Einschaltstromspitzen aushalten.
Überspannungen durch Blitzeinschläge oder Netzumschaltvorgänge können 2 kV überschreiten, während der Einschaltstrom beim Anschalten das 5- bis 10-fache des Nennstroms betragen kann.
Ein geeigneter Schutz ist entscheidend, um Bauteilbelastungen zu vermeiden und die Lebensdauer der Stromversorgung zu verlängern.

1. Drei-in-Eins-Schutzkonzept

Eine gut abgestimmte Kombination aus MOV, X2 und NTC bildet eine robuste erste Verteidigungslinie für den AC/DC-Eingangsschutz – sie unterdrückt Überspannungen, filtert differentielle Störungen und begrenzt gleichzeitig den Einschaltstrom.

2. Analyse der Komponentenfunktionen

① MOV-Varistor: Begrenzt Hochspannungsspitzen innerhalb von Nanosekunden. Der JARON 10D471K absorbiert bis zu 120 J und stellt sicher, dass die Restspannung unter einer Überspannung von 2 kV unter 900 V bleibt.

② X2-Sicherheitskondensator: Unterdrückt differentielle Störungen und stabilisiert die Eingangsspannung.
Die X2-MKP-Serie erfüllt die Norm IEC 60384-14 und widersteht wiederholten Überspannungsbelastungen.

③ NTC-Thermistor: Begrenzt den Einschaltstrom beim Startvorgang, erhitzt sich anschließend selbst und verringert den Widerstand für den Normalbetrieb.

Die JARON MF72-Serie gewährleistet die Einschaltstrombegrenzung bei gleichzeitig niedrigen Dauerlastverlusten.

AC DC (2).png

3. Typisches Schaltungsdesign

AC-Eingang ── MOV ──┬── Brücke ── DC-Bus

│

NTC ──► Last

Diese Topologie ermöglicht es dem MOV, Überspannungen zu absorbieren, dem X2-Kondensator, differentielle Störungen zu filtern, und dem NTC, den Einschaltstrom zu begrenzen, wodurch ein stabiler Startvorgang und EMV-Konformität sichergestellt werden.

4. Validierung und Prüfung

Prüfbedingungen:

Eingangsspannung: AC 230V ±10%

Überspannungsprüfung: IEC 61000-4-5 ±2kV

Einschaltstromstoßprüfung: Kaltstart bei 25°C

Testprojekt	Kein Schutz	Drei-in-einem-Lösung	Verbesserungsbereich
Überspannungsrestdruck	980V	540V	↓45%
Spitzenstrom	48A	8.5a	↓82%
EMI-Störungen	Grenzwertüberschreitung +5dB	Reduziert auf -12dB	Verbesserung um 17dB

Mit der integrierten MOV+X2+NTC-Lösung sank die Restüberspannung um 45 %, der Einschaltstrom um 82 % und das EMI-Rauschen verbesserte sich um 17 dB, wodurch die Einhaltung der IEC- und UL-Normen sichergestellt ist.

5. Komponentenanpassung und Layout

Geräte	Vorgeschlagener Standort	Layout-Beschreibung
MoV	AC-Eingangsanschluss	Eng am Sicherungselement angebracht, absorbiert die kürzeste Schaltung Überspannungen.
X2-Kondensatoren	Zwischen L und N	Durch die Platzierung in der Nähe der Gleichrichterbrücke entsteht ein niederohmiger Filterpfad.
NTC	In Reihe mit der L-Leitung verbunden	Stellen Sie es nicht in der Nähe von Wärmequellen auf und sorgen Sie für ausreichenden Abstand zur Wärmeableitung.

Layout-Empfehlung: MOVs nahe dem Sicherungselement, X2 nahe der Gleichrichterbrücke und NTC in der Phase mit ausreichendem thermischen Abstand platzieren.

6. Normen und Konformität

Standardnummer	Zusammenfassung	Entsprechende Bauteile
IEC 61000-4-5	Prüfung der Spannungsspitzenfestigkeit	Varistor
IEC 60384-14	Anforderungen an Sicherheitskondensatoren	X2-Kondensatoren
UL 1434	Thermistor-Sicherheitsprüfung	NTC Thermistor