สำหรับวงจรที่ต่อสายไฟหลัก: ฉันต้องทำอะไรเพื่อป้องกันและฉันจะทำอย่างไร

ฉันไม่มีประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าหลักและออกแบบวงจรป้องกันสำหรับพวกเขา ฉันไม่แน่ใจ:

A) ฉันต้องปกป้องอะไรบ้าง ฉันรู้ว่าฉันไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า 10kV ในสายไฟหลัก แต่จะมีหนามแหลมขนาด 300V? แรงดันไฟฟ้าหลักเป็น 120Vrms เล็กน้อย (ในสหรัฐอเมริกาสำหรับผู้ใช้ที่อยู่อาศัย) แต่สิ่งที่สูงสุดที่ควรคาดหวังและวางแผนสำหรับ

B) ฉันจะป้องกันได้อย่างไร สำหรับแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวฉันสามารถใช้ TVS diode หรือ MOV ได้ แต่ฉันไม่รู้วิธีเลือกอย่างใดอย่างหนึ่ง เมื่อใดที่ฉันจะใช้อันอื่น สำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินมีรุ่น AC ของชะแลงหรือไม่

อะไรคือแนวทางที่ดีเกี่ยวกับสิ่งที่ต้องป้องกันและวิธีทำเพื่อวงจรไฟฟ้า

บันทึก:

หากต้องการลองและมุ่งหน้าไปสู่การลงคะแนนเสียง "ใกล้ชิดเพื่อคลุมเครือเกินไป" อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ฉันต้องการพูดถึงว่าฉันสนใจเพียง:

• อะไรคือปัญหาเรื่องแรงดันไฟฟ้าทั่วไปที่สายไฟหลักของที่พักอาศัยจะนำเสนอให้กับวงจรของมัน
• "อะไรคือพื้นฐานของการป้องกันปัญหาเหล่านี้"

ฉันรู้ว่าอาจมีหนังสือหลายเล่มที่เขียนเกี่ยวกับวงจรป้องกันวงจร แต่ฉันคิดว่าคำตอบขั้นพื้นฐานที่เหมาะสมมากที่นี่

wattmeter ของคุณมีการตั้งค่าช่องว่างการปราบปรามอาร์คที่มาตรฐาน 6kV เท่านั้น ดังนั้นคุณสามารถคาดหวังอะไรที่น้อยไปกว่านั้นและอาจเป็นไปได้มากกว่าในฟลอริดาด้วยทรานเซียนเซอร์ที่ไม่ทำให้เกิดช่องว่าง

นี่คือเหตุผลว่าทำไมไฟ LED ที่เผาในฟลอริด้าจึงเป็นเรื่องปกติกับโคมไฟ PAR ราคาถูก

วิธีหนึ่งในการระงับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดคือผ่านตัวกรองบรรทัดโดยใช้แคป X1 สองตัวและโช๊คหรือ LPF อันดับที่สาม สิ่งนี้จะลดหนามแหลมขนาด 10kV เป็น <3kV หรือต่ำกว่า 300V แต่ยืดออกไปตามเวลา

ดังนั้นผลิตภัณฑ์ Optoisolator จะถือว่าคุณรู้เรื่องนี้และได้รับการจัดอันดับสำหรับการแยก 3kV ทั้งหมด

การป้องกันใด ๆ ที่คุณเพิ่มเพื่อหนีบแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้จะต้องสามารถจัดการกับกระแสไฟฟ้าที่ตามมาได้

ท่อก๊าซสามารถจัดการกับไฟกระชาก 10kA ได้ แต่คาดว่าคุณจะฟิวส์อินพุต

MOV นั้นมีราคาถูกและดี แต่สามารถดูดซับคลื่นได้เป็นครั้งคราวเท่านั้นและจะล้มเหลวหลังจากจูลที่สะสมพลังงานจำนวนมาก โช้กทำให้อัตราการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้าถูก จำกัด จนกว่าพวกมันจะอิ่มตัวจากนั้นจะทำตัวเหมือนตัวต้านทานแบบลวดพัน

นี่คือพื้นหลังการออกแบบอุตสาหกรรมสำหรับตัวกรองบรรทัด ตัวกรองบรรทัดในหลอดไฟ LED ต้องผ่านการทดสอบเหล่านี้และซัพพลายเออร์ทั้งหมดไม่ถูกต้องตามที่ระบุว่าเป็นไปตามมาตรฐาน

ไม่มี "วิธีใดวิธีหนึ่งที่เหมาะกับทุกคน" เพราะข้อกำหนดอื่น ๆ สำหรับค่าใช้จ่ายต่ำความน่าเชื่อถือสูงและกฎความสอดคล้อง EMC ใหม่สำหรับอุปกรณ์> = 100W จะต้องมีตัวประกอบกำลัง> = 0.9 โดยใช้ PFC ที่ใช้งานอยู่เป็นต้น

การป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตามปกติจะกำหนดไว้ในมาตรฐาน IEC 61000 มันรวมถึงการป้องกัน ESD (61000-4-2), ภูมิคุ้มกันต่อ EFT (61000-4-4), 61000-4-5 (ภูมิคุ้มกันลดลงคลื่น), ฯลฯ มาตรฐานเป็นภูมิปัญญารวมของชนิดของคลื่นที่มักจะ และกำหนดอุปกรณ์ป้องกันหลายประเภท นี่คือตัวอย่างจาก Texas Instrumentsพร้อมด้วยตัวอย่างของสิ่งที่ต้องป้องกันและบางส่วนได้อย่างไร มีการเขียนบทความที่ดีอื่น ๆ อีกมากมายพร้อมตัวอย่างโซลูชั่นการป้องกัน คำสำคัญคือ "IEC 61000"