IEC 62368-1 AC电源端口保护组件要求
IEC 62368-1 AC电源端口保护组件要求
在本文中，我们将详细介绍金属氧化物压敏电阻（MOV）和气体放电管（GDT）的IEC 62368-1组件要求，当它们用于保护可插拔A型设备电源端口时（见图1）。IEC 62368-1将可插拔A型设备分类为具有不可靠的接地/接地连接，除非对本地保护接地（PE）进行特殊的直接连接。为了防止AC电源和PE之间连接的任何电源端口MOV发生故障，GDT必须与这些MOV串联。
另一个危险是MOV失效成为潜在点火源（PIS）的可能性。IEC 62368-1第G.8条中的许多AC测试旨在使MOV过载而导致故障，以确定故障是否是无害的。
交流电源值
通常，设备设计适用于120 V或230 V标称交流电源，或适用于100 V ac至250 V ac的范围。设备交流电源额定值对MOV和GDT电压要求有直接影响。IEC 62368-1表I.1 - 连接到建筑物布线的可插拔信息技术设备（ITE）的II类过电压类别，分配和过电压类别。表12 - 主电源瞬态电压表明，过电压类别II的120 V交流电压瞬态峰值电压为1.5 kV，230 V交流电压为2.5 kV。GDT选择需要这些值。
GDT基本绝缘要求
人们可能有理由相信GDT绝缘要求是在高预期的交流电源电压的峰值处不会产生火花，但这是不正确的。GDT必须满足电气强度试验的要求，提供基本绝缘，如5.4.9.1 固体绝缘，5.4.2 外部间隙和5.4.3 爬电距离所示。GDT通常不会遇到满足间隙和爬电距离要求的问题，但满足固体绝缘要求会产生标准制定时似乎没有预料到的后果。
第5.4.9.1条，固体绝缘，是一种三向选择。必须从表25 瞬态电压中选择合适的测试电压值，表26 工作电压峰值和重复峰值电压以及表27 临时过电压。所有三个电压的高峰值变为GDT测试电压，其作为峰值AC或DC电压施加。
例如，120 V AC电源导致测试电压值为1.5 kV峰值（过压类别II），243 V峰值和2 kV峰值。同样，230 V AC电源的测试电压值为2.5 kV峰值（过压类别II），465 V峰值和2.5 kV峰值。对于120 V ac，表27具有2 kV dc或1.41 kV ac的高电压测试值，表25和27在2.5 kV dc时相等，对于230 V ac则为1.77 kV ac。
在施加测试电压期间，不存在绝缘击穿（也称为GDT的火花放电）。将由测试电压设置的小GDT火花放电电压更改为标称火花放电电压值，可为120 V交流电压提供2.5 kV GDT，为230 V交流电压提供3 kV电压。将这些GDT与连接在交流电源和PE之间的MOV串联添加意味着在低于1.41 kV ac或1.77 kV ac的电压水平下不能传导或保护，具体取决于交流电源电压。
因此，设计人员可能被迫大大增加设备中的固有绝缘耐受电压，因为它必须高于这些AC / DC测试条件，并且因为3kV GDT可能在4kV下冲击脉冲电压。采用这种方法将有助于进行后期制造高压锅测试。
规范性参考文献
在IEC 62368-1中部分或全部引用并列为规范的文件构成了标准的要求。理想情况下，人们可以拥有所有规范性文件的副本，以完全实现要求标准。当规范性文件的要求与标准本身的文本或两者相互冲突时，就会出现问题。在标准中，存在由规范性参考文献IEC 61051-2 / AMD1引起的冲突，电子设备用压敏电阻 - 第2部分：浪涌抑制压敏电阻分规范和IEC 61643-331，低压浪涌保护装置部件 - 部分331：金属氧化物压敏电阻（MOV）的性能要求和试验方法。要解决这种情况，需要进行解释，如以下各节所述。（请注意，除非解释来自创建标准的IEC小组，否则您必须自己评估任何解释对您自己情况的适用性。）
MOV或串联MOV和GDT要求
条款G.8，压敏电阻，有四个子条款，包含MOV要求，这些在下面的章节中进行了检查。一些子条款仅适用于MOV，而其他子条款也适用于连接MOV和GDT的系列。
一般要求（G.8.1）
本节提供了两种不同规范标准（IEC 61051-2或IEC 61643-331）中选定的MOV气候类别之间的选择。替代值在两个标准中都可以使用，因为标准是规范性的。所选的IEC 61051-2气候值与IEC 60950-1的附录Q，电压相关电阻（VDR）中的值相同。
在大连续工作电压（MCOV）下，提供的选择令人困惑。MCOV必须至少为设备额定电压的1.25倍，或至少为设备额定电压范围的上限电压的1.25倍。对于标称额定值为230 V ac的设备，小MCOV为288 V ac。但是，对于额定电压范围为100 V ac至250 V ac的设备，小MCOV为313 V ac。在这里和其他地方，这会对额定范围的设备造成不利影响。
问题是参考电压可以具有两个不同的值。通过将标称230 V交流值增加10％（许多欧洲国家的大230 V交流限制），然后乘以标称额定值的1.1倍或额定电压的高电压，可以实现这两种方法之间更大的一致性范围为1.14倍。
通过使用1.2 / 50-8 / 20组合波发生器（CWG）施加10个正浪涌或10个负浪涌来验证MOV的浪涌电流能力。表12- 主电源瞬态电压参考电压选择，但这可以通过300 V ac以下的任何交流电源被视为300 V交流电源的说法来抵消。这意味着120 V ac和230 V ac都具有相同的2.5 kV过压II类电压。
标准IEC 61051-2具有表12的缩减版本，其交流电源电压高达300 V ac，高达600 V ac，过压类别I至III。对于II类过压和高达300 V ac，CWG设置为2.5 kV / 1.25 kA。这似乎定义了测试值，但是下面的IEC 62368-1文本进一步混淆了一些事情，说明为了测试表12的过电压类别IV，CWG设置为6 kV / 3 kA。
这里没有使用“应该”一词，这将使它成为强制性要求，那么它意味着什么呢？可能的话，这个陈述夸大了IEC 60950-1附录Q中提出的值，该值要求CWG测试电平为6 kV / 3 kA（比过电压类别II级高2.4倍）。允许使用IEC 61051-2或IEC 61643-331的替代浪涌测试，如果选择IEC 61051-2，它将支持过压类别II验证。G.8.1的其余部分涉及组件体可燃性。
