广东设计本安电源产品

需要注意的是公式⑤中的TLA系根据手册给出的数据的理论计算值，实际电路中由于焊盘、焊点、大面积铺地等因素，实测值一般会小于理论广东本安电源计算值，当用理论计算所得结果不能满足要求同时差值较小时，可以用实测值代替计算值。计算如下首先需要获得引脚到空气的热阻值RθLA，在实际电路的二极管上施加一个功率，本处取P=1.5W,待其温升稳定后，在环境温度下（本例中TA=26℃），测得其引脚上的温度TL=99.3℃，则RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W ⑦引脚到空气的温升：TLA = Pz * RθLA = 0.8*49 = 39.2℃引脚上的温度：T L= 39.2+50 = 89.2℃≈90℃按图4查其功率允许值约为2.2W（实线）,大于理论计算的1.8W总结以上计算说明：1）简单地采用稳压管标称功率这个本安电源产品数据来核算本安电路，其本安性能可能是无效的；2）通过增大铺地等方法提高散热能力降低稳压二极管的温升，可以本安电源产品提高其许用功率。

结到空气的温升TJA = Pz * RθJA = 0.8*90 = 72K结到引脚上的温升TJL = Pz * RθJL = 0.8*25 = 20K引脚到空气的温升TLA = TJA - TJL= 72-20 =52广东本安电源K按控制器定义的最高环境温度TA = 50℃折算，结温为：TJ = 72 + 50 =122℃＜150℃满足手册给出的结温范围。其引脚上的温度值为：TL = TLA + TA = 52+50 =102℃按功率降额曲线查其功率允许值约为1.8W，见图4虚线，计算值小于的1.2W满足本安性能要求图4 功率降额曲线需要注意的是公式⑤中的TLA系根据手册给出的数据的理论计算值，实际电路中由于焊盘、焊点、大面积铺地等因素，实测值一般会小于理论计算值，当用理论计算所得结果不能满足要求同时差值较小时，可以用实测值代替计算值。计算如下：首先需要获得引脚到空气的热阻值RθLA，本安电源产品在实际电路的二极管上施加一个功率，本处取P=1.5W,待其温稳定后，在环境温度下（本例中TA = 26℃)测得本安电源产品其引脚上的温度TL=99.3℃，则RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W

熔断器的选用原则为：熔断器的融断广东本安电源热能值＜稳压二极管允许的最大浪涌电流；本例中查稳压二极管的浪涌电流IZSM = 13.4A@8.3ms换算为热能值 I2t = 13.42 *8.3ms/1000 = 1.49A2S熔断器的融化热能值（I2t），又称熔断积分曲线，其实质是熔断器熔断所需的最小热能值：总量I2t = 熔化I2t + 飞弧I2t本例中, 力特保险丝3720080融化热能值查数据手册得到：I2t = 0.023 A2S。1.49A2S远大于0.023 A2S，即当电路出现危险电压，稳压二极管断路前其上消耗的能量足以使熔断器熔断达到保护后续电路不会承受危险电压的目的1.1.3.2 电子限压、限流本安电源的设计上述二极管安全栅本安电源由于串联了较大的电阻，同时稳压二本安电源产品极管的功率限制，其带载能力较差。为提高本安电源的带载能力和动态响应速度，电子限压、限流方法也被广泛应用，图2中的本安电源即为本安电源产品电子限压、限流方案，电路模

本部分以实例的方式给出本安电路关键元器件的核算方法1.1.3.1 熔断器、可靠电阻、稳压管组成的本安电源的核算方法图2中本安电广东本安电源源为熔断器、可靠电阻、稳压管组成的二极管安全栅电路，见图3图3二极管安全栅电路类似电路在本安电路中被广泛应用，其原理本文不做重复论述，下面给出较少论述的稳压二极管和熔断器的设计验证方法：㈠ 稳压二极管的验算本安电路中稳压管的结温不允许超出手册给出的数值范围；施加在稳压管上的实际功率不允许超过稳压管许用功率的2/3本电路中熔断器F1选用的是力特保险丝3720080，额定电流In=0.08A；稳压二极管Z1、Z2选用的是EIC公司的SMBJ5339B，稳压值Vz=5.6V,标称功率为5W，结温范围Tj=-65℃~150℃，RθJA= 90K/W（结到空气的热阻），RθJL=25K/W（结到引脚的热阻）。本电路中稳压管上实际消耗最大功率：PZ = 1.7*In*Vz*1.05 = 1.7*0.08*5.6*1.05 ≈ 0. 8W ①按GB3836.4取1.5倍安全余量：Pz = 1.5*0. 8=1.2W按上述数据似乎选取标称功率为1.5W的稳压管即能满足要求，但事实是查各种稳压管数据手册可本安电源产品知，稳压管的标称功率一般指其引脚温度为25℃时的允许值，随着稳压管温升的增高其许用功率呈现较本安电源产品大斜率的衰减（见下文的图4）。