Che cos'è il protettore da picchi/surge e il filtro Power-Line?

Un limitatore di sovratensione o soppressore di sovratensione è un dispositivo progettato per proteggere i dispositivi elettrici da un aumento improvviso e a breve termine indesiderato del picco di tensione. Sia il picco di tensione che il picco di tensione riferiti all'aumento a breve termine della tensione sembrano simili ma sono diversi.

Mentre un picco di tensione è un improvviso aumento di tensione che dura meno di tre nanosecondi, un picco di tensione è un improvviso aumento di tensione che dura per tre nanosecondi o più.

Un picco o un picco di tensione è fondamentalmente una sovratensione transitoria o un impulso elettrico di breve durata ma ad alta energia, che viene indotto nel circuito da fonti esterne. La sovratensione transitoria nell'alimentazione CA è mostrata in Fig. 1.

Fig. 1: Picchi di tensione

Fonti comuni di picchi e picchi di tensione includono interruttori elettrici, fulmini ed elettricità statica. I picchi di tensione possono anche essere creati da un rapido accumulo o decadimento di un campo magnetico, che può indurre energia nel circuito associato. Ad esempio, se la corrente che scorre attraverso una bobina del relè viene interrotta o diseccitata, l'induttore produce un picco di tensione ad alta frequenza.

La soluzione più comune è posizionare un diodo raddrizzatore attraverso la bobina del relè (induttore). Il diodo è indicato come diodo a ruota libera, soppressore o fly-back. Quando la corrente viene interrotta, fornisce un percorso di ritorno per la corrente, in modo che il flusso di corrente attraverso l'induttore non sia bloccato. La corrente si dissipa nel tempo attraverso la sua resistenza interna e il calore viene generato dall'induttore e dal raddrizzatore.

Sia i picchi di tensione che i fenomeni di sovratensione possono essere dannosi per le apparecchiature elettriche e causare danni considerevoli.

Sul mercato sono disponibili diversi tipi di dispositivi di protezione da sovratensioni e picchi. I dispositivi di protezione da sovratensioni (SPD) e i soppressori di tensione transitoria (TVS) sono normalmente installati nei sistemi di distribuzione dell'energia, nei sistemi industriali pesanti e nei sistemi di comunicazione, per la protezione da picchi e picchi di tensione.

Filtro della linea di alimentazione

Un filtro di linea è un filtro elettronico posto tra un dispositivo elettrico e una linea ad esso esterna. È una rete passiva bidirezionale che filtra una particolare frequenza nella linea o nel circuito elettrico.

Un filtro di linea è progettato per le interferenze elettromagnetiche (EMI) nella rete CA e di solito è costituito da induttore, condensatore e resistore. Riduce il più possibile le ondulazioni della tensione di uscita. Alcuni filtri della linea di alimentazione forniscono una regolazione minima della tensione, mentre altri proteggono dai problemi di qualità dell'alimentazione.

Un tipico schema del filtro della linea di alimentazione di rete passiva è mostrato in Fig.2. La rete è adatta sia per alimentazione CA che CC con capacità di soppressione bidirezionale.

Fig. 2: Tipico filtro della linea di alimentazione

Progettazione della protezione contro le sovratensioni

Una semplice protezione contro le sovratensioni è essenzialmente un varistore a ossido di metallo (MOV) attraverso la linea di ingresso di un'apparecchiatura elettrica, generalmente un singolo componente solo in alcune apparecchiature. Questo può essere un diodo MOV o TVS. Per la linea universale da 90 V CA a 264 V CA, la normale tensione MOV è di 300 V rms.

Tuttavia, in caso di apparecchiature costose e aspettative di sovratensione elevate, come ad esempio dalla linea elettrica, è necessario fare riferimento alle classificazioni e alle linee guida degli standard di sicurezza, come la IEC 61000-4-5, che definisce gli standard per la linea di alimentazione CA picchi.

Durante la progettazione del circuito, il valore della tensione del varistore dovrebbe includere almeno il 20% di margine di sicurezza. Ad esempio, per un sistema a 25 V CC, il varistore dovrebbe essere valutato a circa 30 V. Tuttavia, è importante non esagerare il margine, per evitare un grande varistore e una tensione di bloccaggio più elevata. Inoltre, il dispositivo di protezione contro le sovratensioni deve essere montato accanto al fusibile.

Lasciate un messaggio 

Elenco dei messaggi