www.elektronik.si :: Poglej temo - Priporočila glede PCB dizajna za visokonapetostno zaščito

www.elektronik.si Priporočila glede PCB dizajna za visokonapetostno zaščito
Pojdi na stran 1, 2 Naslednja :||:
www.elektronik.si -> Elektronika

Avtor: aleskramzar,

Objavljeno: Pet Nov 26, 2021 5:08 pm Naslov sporočila: Priporočila glede PCB dizajna za visokonapetostno zaščito
----------------------------------------------------------------------------
Trenutno se ukvarjam z PCB dezajnom za komercialni produkt (EV polnilnica) in ker sem edini inžinir na firmi bi prosil za še kakšno sekundarno mnenje od kakšnega mojstra za elektro zaščito ali pa dezajn naprav, ki ima izkušnje z napravami, ki se priključijo na omrežje.

Vezje ki ga izdelujem bo prenašalo tokove do 32A in bilo priključeno na trofazno hišno omrežje, preko katerega se bo tudi napajalo. Implementirati moram zaščito proti visokonapetostnim udarom, zaradi česar sem se odločil, da med vsemi fazami dodam 600V varistorje, nato pa še na vsako fazo varistor, ki ga povežem preko GDT proti ozemljitvi PE. Zanima me ali je takšna zaščita učinkovita oziroma če se to sploh potrebuje? (groba skica v priponki) . Sam AC/DC transformer, ki napaja vezje je zaščiten tudi z PCT jem in je galvansko izoliran od ostalega vezja.

Našel sem eno zelo poceni kitajsko vezje, ki je imelo tako zaščito za enofazni PCB, pa zdi se mi tudi dosti logično, da bi kaj takega uporabil, vendar v dražjih vezjih tega ni. Zanima me tudi, če je morda glede takšnih varnostnih dodatkov bolj smiselno najprej iti na SIQ pa videti če je potreba po tem in šele potem da se to dodaja, ker te elementi potem vseeno dodajo par korakov pri ceni in velikosti dezajna.

Veselil pa bi se tudi kakršnega koli nasveta.

Avtor: mosqito,

Objavljeno: Pet Nov 26, 2021 6:23 pm Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Za začetek - to, kar sprašuješ ni dizajn PCB, ampak vprašanja okrog sheme. Do dizajna še prideš (creepage, clearance, tokovna obremenitev, temperaturno področje, določitev stackupa, TG, ...).

Avtor: Peter123, Kraj: Lj.

Objavljeno: Pet Nov 26, 2021 6:59 pm Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Hmmm in kje so varovalke?
No lahko tudi brez.
Glede na priključno moč boš moral dati res ornk varistorje.
Sledi vpr. kaj želiš, da je posledica "udara":
-brez posledic
-lahko vrže ven varovalko
-lahko se naprava zakuri in je uničena.
...

Glede na vprašanja nimaš dosti izkušenj z visokonapetostnimi zadevami in večjim tokom.

Avtor: bostjang, Kraj: Postojna

Objavljeno: Pet Nov 26, 2021 9:04 pm Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Običajno so varistorji samo med vodniki in skupno točko, torej levi del sheme.

Drugače pa bi rekel, da je odvisno od dizajna naprave, torej ali so fazni ali medfazni porabniki.

Sicer pa, zakaj ni varistorja med 1P in 3P, ter med 1P in N ter med 2P in N?

Avtor: mucek, Kraj: Domzale

Objavljeno: Pet Nov 26, 2021 9:48 pm Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Pri vecjih zahtevah se uporabi tudi GDT in varistor zaporedno, pri cemer mora bizi napetost tako varistorja kot GDT visja od delovne napetosti.

Polnilnica s stalisca elektronike sicer ni neki jaki bav bav: z releji odklapljas faze in nulo. Kako bos pa resil DC FID?

Lp, G

Avtor: Iztok_S, Kraj: Ljubljana, Trzin

Objavljeno: Sob Nov 27, 2021 12:30 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Kaj razvijate EV polnilec ali polnilno postajo ??

Avtor: bostjang, Kraj: Postojna

Objavljeno: Sob Nov 27, 2021 11:58 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Ravno gledam fotko enega enofaznega prenosnega EVSE, ki sem ga popravljal. Tam sta iz L in N varistorja na skupno točko, iz nje pa GDT na PE. Kateri vodnik je L in kateri N v tem primeru ni fiksno določeno.
PS: Fazni vodniki se označujejo z L1, L2 in L3.

Močnejša zaščita pa naj bi bila že prej; v omarici z varovalkami in omarici elektra - večstopenjska zaščita. Že večkrat omenjeno na tem forumu.

Lahko pa je znotraj EVSE DIN letev in tam zaščita. Je vsaj lažje zamenjati. Varistor je komponenta, ki je nagnjena k degradiranju in sistem lahke zamenjave je dobrodošel. Zato mnogo teh zaščit vsebuje varistorje na vtičnih modulih.

Nazadnje urejal/a bostjang Ned Dec 05, 2021 11:53 am; skupaj popravljeno 1 krat

Avtor: mucek, Kraj: Domzale

Objavljeno: Sob Nov 27, 2021 12:55 pm Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Jap, tak zaporeden priklop varistorja in GDT poskrbi za manjso obremenitev varistorja in je dobra praksa. Za prenosno evse elektroniko dovolj (mnogi se tega nimajo Wink

poglejte kite na https://shop.gwl.eu/Electric-Cars/ ), za polnilno postajo bi pa definitivno dal na letev vsaj prenapetostno zascito, mislim pa da je zagtevan tudi FID, in to ne samo AC ampak AC + DC!!!

Lp, g

Avtor: Energetik-m, Kraj: Zagorje

Objavljeno: Sob Nov 27, 2021 4:58 pm Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------
Tehnična smernica za graditev TSG-N-002:2021 Nizkonapetostne električne inštalacije opisuje tudi zahteve za polnilne postaje. Ta je zastonj dostopna na straneh ministrstva za okolje in prostor. Tehnična smernica za graditev TSG-N-003:2021 Zaščita pred delovanjem strele pa opisuje tudi zahteve za prenapetostno zaščito. Tudi ta je zastonj dostopna na straneh ministrstva za okolje in prostor. Poglej tale LINK.
Za polnilno postajo boš moral napisati tudi izjavo o skladnosti (CE declaration of conformity) z evropskimi direktivami, ki se nanjo nanašajo, to bosta vsaj LVD in EMC direktiva.
Poglej še standard SIST HD 60364-7-722:2019 in SIST EN IEC 61851-1:2019

Avtor: aleskramzar,

Objavljeno: Pon Nov 29, 2021 10:31 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------

Peter123 je napisal/a:

Glede na vprašanja nimaš dosti izkušenj z visokonapetostnimi zadevami in večjim tokom.

Prav imaš, do zdaj smo delali samo naprave na 3.3V baterijah tako da je to še čisto neraziskano področje zame.

Kar se tiče pa mojega vprašanja bom pa malo natančnejši:
Zahtevano je, da polnilna postaja preživi 5 impulznih udarcev do 4000V med vsemi kombinacijami linij ( L+N & ohišje, L+N & PE, L+N & CP).
Med udarci seveda lahko vrže ven varovalko, vendar polnilnica ne sme predstavljati nevarnosti po udarcu (npr. da se noter kaj stopi in da je potem kratek stik med linijami)

Dolžino teh impulzov mi SIQ ni povedal, vendar predvidevam da gre za standerden Impulse voltage test z časi impulzov 1.2/50 µs.

Polnilnica bo seveda zaščitena z lastnim FID stikalom, ki je sam po sebi že certificiran, vendar glavna zahteva, ki jo moram jaz izpolniti je to, da se PCB ne zažge in da je zaščiten pred možnostjo kratkega stika med linijami. Za to sem uporabil PTC termistor B59870C0080A070 kot varovalko za izoliran napajalnik, ter B72214S0351K101 varistor za zaščito med linijami (z kombinacijo 20kA GDT).

Bi bile takšne komponente zadostne za takšne teste ali predstavljajo nevarnost zaradi degredacije (MOV se počasi spremeni v kratek stik med linijami)?

Avtor: aleskramzar,

Objavljeno: Pon Nov 29, 2021 10:38 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------

mucek je napisal/a:

Jap, tak zaporeden priklop varistorja in GDT poskrbi za manjso obremenitev varistorja in je dobra praksa. Za prenosno evse elektroniko dovolj (mnogi se tega nimajo Wink

Prav imaš, FID bo avtomatska zahteva za uporabo polnilnice. Navaden hišni FID zagotavlja zadostno zaščito pred AC signali, za DC signale, pa je poskrbljeno v polnilnici z prav posebnim DC detektorjem narejenim prav posebaj za te namene (FG-R05-3A
od Kemeta).

Glede prednapetostne zaščite pa je to moja logika:
Napajalnik vezja ščitim z 265V PTC termistorjem. Če presežemo dovoljeno napetost 250V, bo termistor poskrbel, da se napajalnik odklopi (prenizek tok) ter, da s tem elektroniki zmanjka napajanje. Ker so releji tipa NO (normaly open), se bo izhod polnilnice avtomatsko izklopil, ker releji nimajo napetosti za nadaljno napajanje, krmilnega signala pa tudi ne.

Ali je to OK način prednapetostne zaščite, ali obstaja mogoče še kakšna bolj pametna metoda?

Avtor: aleskramzar,

Objavljeno: Pon Nov 29, 2021 10:49 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------

bostjang je napisal/a:

Običajno so varistorji samo med vodniki in skupno točko, torej levi del sheme.

Drugače pa bi rekel, da je odvisno od dizajna naprave, torej ali so fazni ali medfazni porabniki.

Sicer pa, zakaj ni varistorja med 1P in 3P, ter med 1P in N ter med 2P in N?

izoliran Napajalnik za elektroniko je priključen na fazno napetost in zaščiten z 265V PTC termistorjem.
Imaš pa prav, da bi moral dodati še varistor med vse možne kombinacije linij, tudi 1P&3P in 1P&N. Tukaj sem sicer potem dosti omejen z prostorom, ker je samo 2-stranski PCB, ampak je logično da je potrebna ista zaščita na vseh linijah.

Avtor: bostjang, Kraj: Postojna

Objavljeno: Pon Nov 29, 2021 10:51 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------

aleskramzar je napisal/a:

Dolžino teh impulzov mi SIQ ni povedal, vendar predvidevam da gre za standerden Impulse voltage test z časi impulzov 1.2/50 µs.

Ni podana energijo/impedanca teh impulzov. Ob dovolj veliki serijski upornosti bi jih preživel marsikateri polprevodniški element.

aleskramzar je napisal/a:

Med udarci seveda lahko vrže ven varovalko, vendar polnilnica ne sme predstavljati nevarnosti po udarcu (npr. da se noter kaj stopi in da je potem kratek stik med linijami)

Sklepam, da tudi relejev ne sme zapikati.
Pri SMA-jevih razsmernikih sta dva releja v serijo. In ob zagonu firmware preveri, ali oba delujeta in ne gre on-line, če je kateri zapikan, četudi bi teoretično lahko.

Nazadnje urejal/a bostjang Pon Nov 29, 2021 10:54 am; skupaj popravljeno 1 krat

Avtor: bostjang, Kraj: Postojna

Objavljeno: Pon Nov 29, 2021 10:53 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------

aleskramzar je napisal/a:

Napajalnik vezja ščitim z 265V PTC termistorjem. Če presežemo dovoljeno napetost 250V, bo termistor poskrbel, da se napajalnik odklopi (prenizek tok) ter, da s tem elektroniki zmanjka napajanje.

PTC ni prenapetostna niti podtokovna zaščita! Je nadtokovna zaščita - obnovljiva varovalka.

Avtor: aleskramzar,

Objavljeno: Pon Nov 29, 2021 10:58 am Naslov sporočila:
----------------------------------------------------------------------------

mucek je napisal/a:

Pri vecjih zahtevah se uporabi tudi GDT in varistor zaporedno, pri cemer mora bizi napetost tako varistorja kot GDT visja od delovne napetosti.

Polnilnica s stalisca elektronike sicer ni neki jaki bav bav: z releji odklapljas faze in nulo. Kako bos pa resil DC FID?

Lp, G

Uporabljam en zelo kompakten DC monitor FG-R05-3A
od Kemeta. Stvar je narejena posebaj za polnilnice in ima tudi AC zaščito, vendar te ne smem uporabljati, ker mora baje v primeru AC motnje biti FID tisti, ki odklopi.
Predpogoj za priklop polnilnice je seveda, da mora biti objekt zaščiten z tip A FID stikalom.

Glede na to, da GDT prevaja samo takrat ko so zelo visoke prednapetosti, ni potem tudi smiselno, da se med fazami doda samo varistorje, da te lahko hitreje reagirajo na manjše prednapetostne sunke? Ali mogoče to predstavlja nevarnost zaradi degredacije varistorjev?

Stran 1 od 2