电流感应开关在应用中如何防静电或瞬态电压击穿
—— 电流感应开关的开关输出端容量一般为0.5A@240VAC/DC 。
众所周知,交流电流感应器开关传感器(俗称交流感应开关)是一个可以感应微小电流的开关量输出型电气器件,作为无源产品,输出的开关端一般都是用一对同款的MOSFET管组成的电子开关,而不使用继电器。比如检测电流低至60mA的GOLDLAN国泰蓝牌的GA30K05~GA33K05等型号。当然了,如果你使用的是有源技术,又或者输入的电流很大,比如30A以上时则可以考滤使用继电器作为开关输出端,但在触发阈值时,可能会因为继电器的耗电量从而使得输出的开关量处于闪跳的不稳状态。
在实际应用中,无源的电流感应器开关传感器的唯一对外的物理实体连接处是开关输出端,即由MOSFET管组成的开关输出点。因此防护静电或瞬态高电压击穿则只能从这里入手了。如下图示:图中的电容C则是解决防瞬态高压和防止静电击穿的。电容耐压的选取原则是电压峰值的2倍;容量一般是:继电器取102以内,接触器可取103或以上的。
在抗静电的能力上以及耐压上(开关断开时两触点的承受电压),电子开关也是不及继电器等的机械开关的,机械触点间(触点断开后)的耐压一般都在1500VDC以上,而市场上使用电子开关却是使用耐压650VDC的MOSFET管组成。当然也有更高耐压的,开关容量通常在0.5A@240VAC/DC 以下,也适应了大多数的应用要求,其它特殊要求的则需要定制。

话说回来,现在的用电环境相当之复杂,不管是温度、湿度,还是布线排版等,都比以前复杂得多。例如主力电线与信号线拼排或同线槽时,主力线的“电信号”则可能会窜到信号线上,造成误动作。当电流感应开关的开关端接的是220V交流的继电器或接触器等感性负载时,甚至会和主力线的“电信号”形成叠加效果,从而烧毁开关传感器产品。所以建议,在继电器或接触器的线圈两端,并接一个RC吸收电路(用一个103、630V的电容器和一个100欧姆功率为1瓦的电阻器串接),小继电器也可以用一个2瓦1兆欧的电阻器并接在线圈两端达到吸收的目的;而负载为容性时,则预留3~5倍的余量;当负载为阻性时,则不用拼接RC吸收电路。
为什么要在接触器线圈两端接一个电容(小继电器线圈两端接一个电阻)呢?因为接触器线圈两端并联电容的主要作用是抑制线圈断电时产生的反向电动势,从而保护电路和设备。接触器线圈作为感性负载,在断电瞬间电流急剧变化,根据电感特性(电压变化率公式为 L*di/dt),会产生远高于电源电压的反向电动势,可能达到额定电压的30倍以上,这种高压易引发触点拉弧、烧蚀,缩短接触器寿命,并产生电磁干扰影响周边电子设备如PLC。并联电容通过其充放电特性吸收线圈释放的磁场能量,有效降低反向电动势的峰值,具体作用包括:
- 抑制电弧:减缓电压骤变,削弱触点间电弧能量,保护触点并延长寿命;
- 减少干扰:滤除高频噪声,防止电磁干扰影响其他设备;
- 过电压防护:避免高压击穿线圈绝缘或损坏元器件。
实际应用中,为优化效果,常将电容与电阻串联形成阻容吸收器,通过电阻阻尼振荡,进一步抑制过电压。
2025-12-29






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