浪涌保护器工作原理

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防浪涌保护器原理

防浪涌保护器原理

防浪涌保护器原理
防浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受浪涌电压影响的重要装置。

在电力系统中,由于雷电、电网切换、电动机启动等原因,会产生瞬时的浪涌电压,如果这些浪涌电压超过了设备的承受范围,就会对设备造成严重损坏。

因此,防浪涌保护器的应用显得尤为重要。

防浪涌保护器的原理主要是利用其内部的元件对浪涌电压进行吸收和抑制,从而保护设备不受损害。

其主要原理包括以下几个方面:
首先,防浪涌保护器内部会采用金属氧化物压敏电阻器(MOV)等元件来吸收浪涌电压。

当浪涌电压超过设定的阈值时,MOV会迅速变为导电状态,将浪涌电压吸收并转化为热量释放出去,从而保护设备。

其次,防浪涌保护器还会采用气体放电管(GDT)等元件来抑制浪涌电压。

当浪涌电压超过设定的阈值时,GDT会迅速导通,将浪涌电压通过放电通路释放出去,起到抑制的作用。

此外,防浪涌保护器还会通过电感元件和电容元件构成的低通滤波器,将高频的浪涌电压滤除,从而保护设备不受高频浪涌的影响。

最后,防浪涌保护器还会采用过压保护器等元件来监测电压波形,一旦检测到异常电压,就会迅速切断电路,保护设备免受损害。

总的来说,防浪涌保护器的原理是通过吸收、抑制和滤除浪涌电压,保护设备不受损害。

其内部的各种元件相互协作,形成了一套完善的保护机制,确保了设备的安全稳定运行。

在实际应用中,选用合适的防浪涌保护器对设备进行保护,可以有效地延长设备的使用寿命,降低维护成本,提高系统的可靠性。

因此,防浪涌保护器的原理及
其应用具有重要的意义,对于电力系统和电子设备的安全稳定运行起着至关重要的作用。

浪涌保护器

浪涌保护器

浪涌保护器浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。

本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲,。

可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。

而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。

浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。

当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

浪涌保护器系统的主要作用是保护电子设备免受“浪涌”的损害。

因此,如果您想知道浪涌保护器的作用,就需要弄清楚两个问题:什么是浪涌?电子设备为什么需要它们的保护?电涌或瞬变电压是指电压在电能流动的过程中大幅超过其额定水平。

在美国,一般家庭和办公环境配线的标准电压是120伏。

如果电压超过了120伏,就会产生问题,而浪涌保护器有助于防止该问题损坏计算机。

为了澄清这一问题,了解一些有关电压的知识会很有帮助。

电压是一种表示电势能差额的度量单位。

电流能够从一点流到另一点,是因为电线一端的电势能比另一端的电势能大。

这与水在压力下流出水管的原理相似——水管一端的高压推动着水流向压力较低的区域。

因此,您可以将电压看作是电压力的度量单位。

我们稍后将了解到,有各种因素可以引起电压的短暂上升。

●当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时,被称为尖峰●当电压增加持续三毫微秒(十亿分之一秒)或更长时间时,被称为浪涌。

如果浪涌或尖峰电压足够高,它就可能对计算机造成某种严重损坏。

这种效果与向水管施加过大水压十分相似。

如果水压过大,水管将会爆裂。

如果电线中的电压过大,也会发生类似的事情——电线“爆裂”。

实际上,它会像电灯泡灯丝一样发热并烧断,但原理相同。

增加的电压即使不会立即损坏计算机,也会使元件过度损耗,长期下来会降低它们的使用寿命。

浪涌保护器,也叫防雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。

浪涌保护器SPD的工作原理

浪涌保护器SPD的工作原理

浪涌保护器SPD的工作原理
SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。

浪涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。

用于浪涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。

按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。

(1)电压开关型SPD。

在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD”。

(2)限压型SPD。

当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为“钳压型SPD”。

(3)组合型SPD。

由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。

1。

防爆浪涌保护器原理

防爆浪涌保护器原理

防爆浪涌保护器的原理是基于抑制雷击过电压、限制操作过电压、消除静电累积和防电磁干扰等多个方面的作用。

当电路中由于雷击、静电感应等产生尖峰电流时,浪涌保护器能在0.1秒之内导通分流到大地,从而保护电子设备免受损坏。

正常条件下,浪涌保护器不会损坏任何设备;而在异常情况下,它会迅速切断电源,从而避免故障扩大化,起到防患于未然的作用。

浪涌保护器的主要功能包括:
1.抑制雷击过电压:当雷电侵入时,浪涌保护器将瞬态高压脉冲限制在一定范围内,防止设备损坏或引起火灾爆炸事故。

2.限制操作过电压:当电子设备的正常操作过程产生很高的瞬间电势时,浪涌保护器会消除此电势对设备的影响,防止设备被烧坏或发生故障。

3.消除静电累积:浪涌保护器可以消除人体与接地装置之间的电位差,防止静电累积对其他元器件造成干扰。

4.防电磁干扰:浪涌保护器可以抵御电磁波辐射对电子设备的干扰,保证其正常工作。

目前市场上销售的浪涌保护器主要有电感式和电容式两种类型。

在选择和使用浪涌保护器时,应遵循相关的安全规定和标准,并根据具体的设备和应用场景进行选择。

浪涌保护器的工作原理

浪涌保护器的工作原理

浪涌保护器的工作原理浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受电压浪涌影响的重要装置。

在现代电子设备中广泛应用,其工作原理涉及到电压浪涌的产生、传播和抑制等多个方面。

首先,我们来了解一下电压浪涌的产生原因。

电压浪涌是指在电力系统中由于突发事件(如雷击、开关操作等)导致电压瞬时急剧上升的现象。

这种瞬时电压超过了设备的额定工作电压,可能对设备造成严重损坏甚至引发火灾。

因此,浪涌保护器的作用就显得尤为重要。

浪涌保护器的工作原理主要包括以下几个方面:1. 浪涌保护器的感应原理。

浪涌保护器内部通常包含了一些特殊材料制成的元件,当电压浪涌通过时,这些元件会产生感应电流,从而抑制电压浪涌的传播。

这种感应原理可以将电压浪涌的能量转化为热能或其他形式的能量,从而保护电子设备不受损害。

2. 浪涌保护器的导向原理。

浪涌保护器内部还包含了一些导向元件,这些元件可以将电压浪涌引导到地线或其他安全回路中,从而避免电压浪涌对设备造成影响。

这种导向原理可以有效地将电压浪涌的能量分散和消耗,保护电子设备的安全运行。

3. 浪涌保护器的自愈原理。

浪涌保护器通常还具有自愈功能,即在电压浪涌影响之后,它可以自动恢复到正常工作状态,不需要人工干预。

这种自愈原理可以保证浪涌保护器在瞬间高压的冲击下能够继续有效地工作,保护电子设备不受损害。

综上所述,浪涌保护器通过感应、导向和自愈等原理,能够有效地保护电子设备免受电压浪涌的影响,保障设备的安全运行。

在现代电力系统中,浪涌保护器已经成为不可或缺的装置,其工作原理也得到了不断的改进和完善,以适应不同环境和设备的需求。

希望通过本文的介绍,能够更加深入地了解浪涌保护器的工作原理,为电子设备的安全运行提供保障。

两线制浪涌保护器工作原理

两线制浪涌保护器工作原理

两线制浪涌保护器工作原理两线制浪涌保护器是一种用于保护电气设备免受突发电压波动(浪涌)的装置。

在工业生产和日常生活中,由于雷击、电力系统的突发故障以及其他原因,电力供应链路中常会出现电压波动的情况,这些波动可能会对电器设备造成严重的损坏甚至是烧毁。

因此,使用浪涌保护器能够保护电器设备免受这些由电压波动引起的损坏。

浪涌保护器的工作原理是基于一种称为“气体放电管”的元件的原理。

气体放电管是一种可控制的电气元件,通过控制气体内电压的大小,可以使其在特定电压范围内,将大部分电能通过气体管释放掉。

当电压超过气体放电管的额定电压时,气体将击穿,形成通路,使电压在保护器的引线上的电器设备不被过高的电压波动所损坏。

具体来说,当电压波动过大时,浪涌保护器中的气体放电管就会将大部分的电流引离电器设备,并将这部分电流引导到接地线上,以此保护电器设备不被电压波动所损坏。

在浪涌保护器中,气体放电管通常是与其他元件,如电阻、磁吸盘和电感等元件串联或并联组合起来使用,以实现更好的浪涌保护效果。

除此之外,浪涌保护器还经常配备过电压保护器(MOV)和瞬态电压抑制二极管(TVS),以增强其保护能力。

过电压保护器是一种常闭型元件,当电压超过其自身的额定电压时,它将自动断开电路,以防止过大的电压进入电器设备。

瞬态电压抑制二极管通常被用于对抗瞬态过电压,如电源开关和电感负载的瞬间切断。

浪涌保护器的选择和布置需要根据实际情况进行综合考虑。

一般来说,电源入口处是最适合安装浪涌保护器的地方,因为这样能有效地阻止电流和电压的过大波动进入电器设备中。

此外,注意浪涌保护器的使用寿命有限,需要定期检测和更换,以确保其保护性能。

浪涌保护器原理、结构、使用维护、故障处理、检修要求

浪涌保护器原理、结构、使用维护、故障处理、检修要求1.引言1.1 概述浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受过电压浪涌影响的装置。

在现代电力系统中,因突发电压波动、雷击等原因,电网中会产生很高的过电压,这些过电压会对电子设备造成巨大的损害甚至导致设备故障。

浪涌保护器的作用就是在过电压出现时,通过引导电流来保护设备。

本文将详细介绍浪涌保护器的原理、结构、使用维护、故障处理以及检修要求。

首先,我们将介绍浪涌保护器的原理,包括其工作原理和原理说明。

然后,我们将详细探讨浪涌保护器的结构组成和功能分析,以帮助读者更好地理解浪涌保护器的内部机制。

接下来,我们将介绍浪涌保护器的使用方法和维护要点。

使用浪涌保护器时需要注意的一些事项和保养措施将在本部分详细讨论。

浪涌保护器的正常运行对设备的长寿命和可靠性至关重要。

随后,我们将关注浪涌保护器的故障处理,包括常见故障和对应的解决方法。

浪涌保护器在使用过程中可能会出现一些问题,及时正确地处理故障可以保证设备的安全运行。

最后,我们将介绍浪涌保护器的检修要求,包括检修流程和检修要点。

定期检修浪涌保护器可以确保其性能和功能的可靠性,减少故障的发生。

综上所述,本文将全面介绍浪涌保护器的原理、结构、使用维护、故障处理以及检修要求,旨在帮助读者更好地了解和运用浪涌保护器,提高设备的安全性和可靠性。

文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分来讨论浪涌保护器的相关内容:2. 正文:2.1 浪涌保护器原理:介绍浪涌保护器的原理,包括原理说明和工作原理。

2.2 浪涌保护器结构:讲解浪涌保护器的结构组成和功能分析。

2.3 浪涌保护器的使用和维护:详细介绍浪涌保护器的使用方法和维护要点。

2.4 浪涌保护器故障处理:提供常见故障的识别和故障处理方法。

2.5 浪涌保护器的检修要求:介绍浪涌保护器的检修流程和检修要点。

3. 结论:3.1 总结:对本文的内容进行总结,概括浪涌保护器的原理、结构、使用维护、故障处理以及检修要求的要点。

浪涌保护器(SPD)相关技术问题详解

浪涌保护器(SPD)相关技术问题详解浪涌保护器,也叫防雷器,英文简写为SPD,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。

当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

本期专题将详细解析浪涌保护器的选型及安装等相关技术问题。

晃的SPD的工作原理SPD是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,其作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击。

浪涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。

用于浪涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。

按其工作原理分类,SPD可以分为电压开关型、限压型及组合型。

1)电压开关型SPD。

在没有瞬时过电压时呈现高阻抗,一旦响应雷电瞬时过电压,其阻抗就突变为低阻抗,允许雷电流通过,也被称为“短路开关型SPD”。

2)限压型SPD。

当没有瞬时过电压时,为高阻抗,但随电涌电流和电压的增加,其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性,有时被称为“钳压型SPD”。

3)组合型SPD。

由电压开关型组件和限压型组件组合而成,可以显示为电压开关型或限压型或两者兼有的特性,这决定于所加电压的特性。

常用SPD简介(1)开关型电源防雷器 MG-50B产品特点:1)主材采用多层石墨间隙和高耐热的特氟纶隔环。

2)无漏流、无续流,可安装在电表前端。

3)无需额外加装电路熔断保护装置。

4)泄放能量大。

5)使用寿命长。

(2)开关型电源防雷器 MG-15产品特点:1)标准模块化设计,标准35mm导轨安装,使用方便。

2)核心器件采用压敏电阻(MOV),通流容量大,输出残压低,响应速度快。

3)每只模块都设置两至三组脱扣装置,其中一组芯片老化时,其他正常的芯片可继续使用。

浪涌保护器(SPD)工作原理和结构

浪涌保护器(SPD)工作原理和结构电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置,过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD。

电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内,或将强大的雷电流泄流入地,保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。

电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但它至少应包含一个非线性电压限制元件。

用于电涌保护器的基本元器件有:放电间隙、充气放电管、压敏电阻、抑制二极管和扼流线圈等。

一、SPD的分类:1、按工作原理分:1.开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。

用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。

2.限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。

用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。

3.分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。

扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。

用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。

按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。

(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。

二、SPD的基本元器件及其工作原理:1.放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成,其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线(N)相连,另一根金属棒与接地线(PE)相连接,当瞬时过电压袭来时,间隙被击穿,把一部分过电压的电荷引入大地,避免了被保护设备上的电压升高。

浪涌保护器 工作原理

浪涌保护器工作原理
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊浪涌保护器的工作原理,这可真的超级重要啊!
想象一下,家里的电器就像我们的宝贝一样,我们得好好保护它们对吧!浪涌保护器就像是这些宝贝的超级保镖!当有那突然出现的、像闪电一样凶猛的电涌来袭时,浪涌保护器会第一时间跳出来说:“嘿,别想伤害我的宝贝们!”。

比如说,某天突然闪电划过天空,这时候电涌可能就产生了。

如果没有浪涌保护器,那家里的电视啊、电脑啊可能就遭罪啦!
它的工作原理其实不难理解啦!它里面有一些特别的元件,就像一个个
警惕的小卫士。

正常情况下,电流就安安静静地通过。

可一旦出现了异常的高电压浪涌,嘿,这些小卫士们可就立刻行动起来啦!它们会迅速地把多余的电流导向大地,就像把坏人引到陷阱里一样。

就好比你正在安稳地走路,突然有人冲过来要撞你,这时候浪涌保护器就像一只有力的手,把那个冲过来的人给拉走了,保护你安然无恙。

再说说,要是没有浪涌保护器会怎样呢?那可不得了啊,电器很容易就会被损坏,那我们不得心疼坏了呀!所以说,浪涌保护器真的是太重要啦!我们一定要好好重视它,让它守护我们的电器安全。

总之,浪涌保护器就是我们家庭电器的守护神,有它在,我们才能安心地使用各种电器呀,大家说是不是呢?它的工作原理其实就是这么神奇又实用!我们可一定得选一个靠谱的浪涌保护器来保护我们的家当啊!。

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以下是电源系统SPD选择的要点:欧阳学文1、根据被保护线路制式,例如:单相220V、三相220/380V TNC/TNS/TT等,选择合适制式SPD2、根据被保护设备的耐冲击电压水平,选择SPD的电压保护水平Up。

一般终端设备的耐冲击电压1.5kV,具体可参照GB 503435.4。

Up值小于其耐冲击电压即可。

3、根据线路引入方式,有无因直击雷击中而传到雷电流的风险,选择一级或者二级SPD。

一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。

4、根据GB 500576.3.4里的分流计算,计算线路所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的SPD,需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。

至于型号,不同厂家型号不一,没什么参考价值。

建议选择知名品牌,现在防雷市场鱼龙混杂,不要贪图便宜而使用劣质产品。

浪涌保护器设计原理、特性、运用范畴设计原理在最常见的浪涌保护器中,都有一个称为金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用来转移多余的电压。

如下图所示,MOV将火线和地线连接在一起。

MOV由三部分组成:中间是一根金属氧化物材料,由两个半导体连接着电源和地线。

这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。

当电压低于某个特定值时,半导体中的电子运动将产生极高的电阻。

反之,当电压超过该特定值时,电子运动会发生变化,半导体电阻会大幅降低。

如果电压正常,MOV会闲在一旁。

而当电压过高时,MOV可以传导大量电流,消除多余的电压。

随着多余的电流经MOV转移到地线,火线电压会恢复正常,从而导致MOV的电阻再次迅速增大。

按照这种方式,MOV仅转移电涌电流,同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。

打个比方说,MOV的作用就类似一个压敏阀门,只有在压力过高时才会打开。

另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。

这些气体放电管的作用与MOV相同——它们将多余的电流从火线转移到地线,通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现此功能。

当电压处于某一特定范围时,该气体的组成决定了它是不良导体。

如果电压出现浪涌并超过这一范围,电流的强度将足以使气体电离,从而使气体放电管成为非常良好的导体。

它会将电流传导至地线,直到电压恢复正常水平,随后它又会变成不良导体。

这两种方法都是采用并联电路设计——多余的电压从标准电路流入另一个电路。

有几种浪涌保护器产品使用串联电路设计抑制电涌——它们不是将多余的电流分流到另一条线路,而是通过降低流过火线的电量。

基本上说,这些抑制器在检测到高电压时会储存电能,随后再逐渐释放它们。

制造这种保护器的公司解释说该方法可以提供更好的保护,因为它反应速度更快,并且不会向地线分流,但另一方面,这种分流可能会干扰建筑物的电力系统。

抑制二极管:抑制二极管具有箝位限压功能,它是工作在反向击穿区,由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点,特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。

抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α为非线性系数,对于齐纳二极管α=7~9,在雪崩二极管α=5~7.抑制二极管的技术参数主要有:(1)额定击穿电压,它是指在指定反向击穿电流(常为lma)下的击穿电压,这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V~4.7V范围内,而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V~200V范围内。

(2)最大箝位电压:它是指管子在通过规定波形的大电流时,其两端出现的最高电压。

(3)脉冲功率:它是指在规定的电流波形(如10/1000μs)下,管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。

(4)反向变位电压:它是指管子在反向泄漏区,其两端所能施加的最大电压,在此电压下管子不应击穿。

此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值,也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。

(5)最大泄漏电流:它是指在反向变位电压作用下,管子中流过的最大反向电流。

(6)响应时间:1011us作为辅助元件,有些浪涌保护器还配有内置保险丝。

保险丝是一种电阻器,当电流低于某个标准时,它的导电性能非常好。

反之,当电流超过了可接受的标准,电阻产生的热量会烧断保险丝,从而切断电路。

如果MOV不能抑制电涌,过高的电流将烧断保险丝,保护连接的设备。

该保险丝只能使用一次,一旦烧断就需要更换。

SPD前端熔断器应根据避雷器厂家的参数安装。

如厂家没有规定,一般选用原则:根据(浪涌保护器的最大保险丝强度A)和(所接入配电线路最大供电电流B)来确定(开关或熔断器的断路电流C)。

确定方法:当:B>A时 C小于等于A当:B=A时 C小于A或不安装C当:B<A时 C小于B或不安装C有些浪涌保护器具有线路调节系统,用于滤除“线路噪声”,减小电流波动。

这种基本浪涌保护器的系统结构非常简单。

火线通过环形扼流线圈接到电源板插座上。

扼流线圈只是一个用磁性材料做成的环,外面缠绕着导线——基本的电磁铁。

火线中所流经电流的上下波动会给电磁铁充电,使其发出电磁能量,从而消除电流的微小波动。

这种“经过调节”的电流更加稳定,可使计算机(或其他电子设备)的供电电流更加平缓。

在电子设计中,浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能有高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌。

它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等。

而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感。

浪涌保护器(SPD)的分类按工作原理分:(1)开关型:其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗,但一旦响应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,允许雷电流通过。

用作此类装置时器件有:放电间隙、气体放电管、闸流晶体管等。

(2)限压型:其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰,但随电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小,其电流电压特性为强烈非线性。

用作此类装置的器件有:氧化锌、压敏电阻、抑制二极管、雪崩二极管等。

(3)分流型或扼流型分流型:与被保护的设备并联,对雷电脉冲呈现为低阻抗,而对正常工作频率呈现为高阻抗。

扼流型:与被保护的设备串联,对雷电脉冲呈现为高阻抗,而对正常的工作频率呈现为低阻抗。

用作此类装置的器件有:扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。

按用途分:(1)电源保护器:交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。

(2)信号保护器:低频信号保护器、高频信号保护器、天馈保护器等。

浪涌保护器及其应用1、浪涌电压电路在遭雷击和在接通、断开电感负载或大型负载时常常会产生很高的操作过电压,这种瞬时过电压(或过电流)称为浪涌电压(或浪涌电流),是一种瞬变干扰:例如直流6V继电器线圈断开时会出现300V~600V的浪涌电压;接通白炽灯时会出现8~10倍额定电流的浪涌电流;当接通大型容性负载如补偿电容器组时,常会出现大的浪涌电流冲击,使得电源电压突然降低;当切断空载变压器时也会出现高达额定电压8~10倍的操作过电压。

浪涌电压现象日趋严重地危及自动化设备安全工作,消除浪涌噪声干扰、防止浪涌损害一直是关系到自动化设备安全可靠运行的核心问题。

现代电子设备集成化程度在不断提高,但是它们的抗御浪涌电压能力却在下降。

在多数情况下,浪涌电压会损坏电路及其部件,其损坏程度与元器件的耐压强度密切相关,并且与电路中可以转换的能量相关。

为了避免浪涌电压击毁敏感的自动化设备,必须使出现这种浪涌电压的导体在非常短的时间内同电位均衡系统短接(引入大地)。

在其放电过程中,放电电流可以高达几千安,与此同时,人们往往期待保护单元在放电电流很大时也能将输出电压限定在尽可能低的数值上。

因此,空气火花间隙、充气式过电压放电器、压敏电阻、雪崩二极管、TVS(Transientvoltagesuppressor)、FLASHTRAB、VALETRAB、SOCKETTRAB、MAINTRAB等元器件,是单独或以组合电路形式被应用到被保护电路中,因为每个元器件有其各自不同的特性,并且具有不同的性能:放电能力;响应特性;灭弧性能;限压精度。

根据不同的应用场合以及设备对浪涌电压保护的要求,可根据各类产品的特性来组合出符合应用要求的过电压保护系统。

2、浪涌电压吸收器浪涌噪声常用浪涌吸收器进行抑制,常用的浪涌吸收器有:(1)氧化锌压敏电阻氧化锌压敏电阻是以氧化锌为主体材料制成的压敏电阻,其电压非线性系数高,容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小,且具有工艺简单、成本低廉等优点,是目前广泛使用的浪涌电压保护器件。

适用于交流电源电压的浪涌吸收、各种线圈、接点间浪涌电压吸收及灭弧,三极管、晶闸管等电力电子器件的浪涌电压保护。

(2)R、C、D组合浪涌吸收器R、C、D组合浪涌吸收器比较适用于直流电路,可根据电路的特性对器件进行不同的组合,如图1(a)适用于高电平直流控制系统,而图1(b)中采用齐纳稳压管或双向二极管,适用于正反向需要保护的电路。

图1R、C、D浪涌保护器 (a)单向保护(b)双向保护图2TVS电压(电流)时间特性(3)瞬态电压抑制器(TVS)当TVS两极受到反向高能量冲击时,它能以10-12s级的速度,将其两极间的阻抗由高变低,吸收高达数kW的浪涌功率,使两极的电位箝位于预定值,有效地保护自动化设备中的元器件免受浪涌脉冲的损害。

TVS具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压容易控制、体积小等优点,目前被广泛应用于电子设备等领域。

①TVS的特性其正向特性与普通二极管相同,反向特性为典型的PN结雪崩器件。

图2是TVS的电流-时间和电压-时间曲线。

在浪涌电压的作用下,TVS两极间的电压由额定反向关断电压VWM上升到击穿电压Vbr而被击穿。

随着击穿电流的出现,流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流IPP,同时在其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压VC以下。

其后,随着脉冲电流按指数衰减,TVS两极间的电压也不断下降,最后恢复到初态,这就是TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率,保护电子元器件的过程。

②TVS与压敏电阻的比较目前,国内不少需要进行浪涌保护的设备上应用压敏电阻较为普遍,TVS与压敏电阻性能比较如表1所示:表1TVS与压敏电阻的比较参数TVS 压敏电阻反应速度10-12s 50×10-9s是否老化否是最高使用温度175℃ 115℃器件极性单双极性单极性反向漏电流5μA 200μA箝位因子VC/Vbr 不大于1 5 最大7~8封闭性质密封透气价格较贵便宜3、综合浪涌保护系统组合3.1三级保护自动控制系统所需的浪涌保护应在系统设计中进行综合考虑,针对自动控制装置的特性,应用于该系统的浪涌保护器基本上可以分为三级,对于自动控制系统的供电设备来说,需要雷击电流放电器、过压放电器以及终端设备保护器。

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