绕线电阻屡次炸毁怎么办？电磁兼容工程师社区问答

问题描述及部分网友的解答：

我做了一个12V/0.5A电流输出的AC-DC模块，带30mA负载进行浪涌实验，但是出现了问题。 电路结构：输入，通过线绕电阻（或飞线），再跨接LN端压敏电阻，经过整流桥，再接4.7UF/450V电容。

现象如下：

1、2号板采用620V压敏电阻（无线绕电阻，直接飞线代替线绕电阻），可以通过4KV浪涌，4.7UF/450V电容在6KV浪涌时爆炸。

2、3号板采用20欧姆线绕电阻+压敏电阻。 线绕电阻在 4KV 浪涌时爆炸。

3. 4号板使用线绕20欧姆电阻（无压敏电阻）。 从1KV开始上升，2500V线绕电阻爆炸。

分析：线绕电阻接入电路后，线绕电阻承受部分压降而爆炸。

问：1、线绕电阻是否因过热或过压而爆炸？

2、电容器是否因过压击穿或过热而爆炸？

浪涌每分钟持续约50微秒，电压突然非常高。 由于绕线电阻具有感性特性，因此电感的电流不能瞬变，电容的电压也不能瞬变。 因此，绕线电阻器的两端瞬间承受非常高的电压。 根据P=UU/R，线绕电阻瞬间升温。 增加了很多倍。 粗略估计，线绕电阻基本上承受了浪涌瞬间的全部浪涌压降。 由于瞬时功耗与电压的平方成正比，因此估计功耗增加了400倍（基于4K浪涌）。 那么，为了防止线绕电阻烧毁，我们应该使用小电感、小电阻还是大封装的线绕电阻呢？

说：一是620伏好像太高了，建议470； 第二，一定不能加跳线，功率电阻必须是线绕的，20欧稍大一些。

gx-huang说：共模电感是必须的，或者可以加一系列普通功率电感，加X/Y电容。 总体成本比较便宜。 如果要串联电阻，电阻的耐压和瞬时功耗必须足够。 可以选择抗浪涌电阻，价格很贵。 最好的是 X 电容器、共模电感器和压敏电阻。 在某些情况下，需要将多个共模电感和X电容串联和并联形成PI网络。

说：620的压感太高了，即使你用470，可能还是太高了。 我做过的产品都是用275V的压敏电阻。 应使用跳线。 当浪涌电流进来时，不限制通过电阻的电流，而是直接利用压敏电阻吸收能量并钳位。 前提是压敏电阻能够承受。 我用过-V，手册上明确称其为“Meet of IEC 60950-1 for 6KV/3KA wave test”。 整流桥后面用了400V的电容，没有爆炸。

浪涌电流的上升沿约为数us量级，即数百KHz量级。 X电容和Y电容太小，无法吸收太多能量。 共模电感无法抑制差模，差模浪涌仍需压敏电阻吸收。 即使PI网络对EFT和CS也有效，但对Surge的抑制效果有限。

单次浪涌的能量约为几焦耳到数十焦耳。 如果使用0.47uF的X电容，充电到500V，消耗的能量=0.5*0.47u*500*500=0.06焦耳，忽略不计。 因此，浪涌防护一般采用钳位器件，如压敏电阻、放电管等，不使用X电容，也不使用PTC。 因为PTC变得高电阻的前提是发热。 然而，加热的时间常数太大。 即使最快的加热也是毫秒级别的，而浪涌则是微秒级别的。

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