浪涌電壓抑制�是為了避免浪涌電壓擊毀敏感�自動化設(shè)�,提高安全性和減少損失的一種器�。浪涌電壓抑制器的主要功能是保護(hù)系統(tǒng)免受浪涌高壓的損��
電路在遭雷擊和在接通、斷開電感負(fù)載或大型�(fù)載時常常會產(chǎn)生很高的操作過電�,這種瞬時過電壓(或過電流)稱為浪涌電壓(或浪涌電流),是一種瞬變干擾:例如直流6V繼電器線圈斷開時會出�(xiàn)300V�600V的浪涌電�;接通白熾燈時會出現(xiàn)8�10倍額定電流的浪涌電流;當(dāng)接通大型容性負(fù)載如�(bǔ)償電容器組時,常會出�(xiàn)大的浪涌電流沖擊,使得電源電壓突然降低;�(dāng)切斷空載變壓器時也會出現(xiàn)高達(dá)額定電壓8�10倍的操作過電�。浪涌電壓現(xiàn)象日趨嚴(yán)重地危及自動化設(shè)備安全工�,消除浪涌噪聲干�、防止浪涌損害一直是�(guān)系到自動化設(shè)備安全可靠運(yùn)行的核心問題。現(xiàn)代電子設(shè)備集成化程度在不斷提�,但是它們的抗御浪涌電壓能力卻在下降。在多數(shù)情況�,浪涌電壓會損壞電路及其部件,其損壞程度與元器件的耐壓�(qiáng)度密切相�(guān),并且與電路中可以轉(zhuǎn)換的能量相關(guān)�
為了避免浪涌電壓擊毀敏感的自動化�(shè)�,必須使出現(xiàn)這種浪涌電壓的導(dǎo)體在非常短的時間�(nèi)同電位均衡系�(tǒng)短接(引入大地)。在其放電過程中,放電電流可以高�(dá)幾千�,與此同�,人們往往期待保護(hù)單元在放電電流很大時也能將輸出電壓限定在盡可能低的數(shù)值上。因�,空氣火花間�、充氣式過電壓放電器、壓敏電�、雪崩二極管、TVS(Transientvoltagesuppressor)、FLASHTRAB、VALETRAB、SOCKETTRAB、MAINTRAB等元器件,是單獨(dú)或以組合電路形式被應(yīng)用到被保�(hù)電路�,因為每個元器件有其各自不同的特性,并且具有不同的性能:放電能�;響�(yīng)特�;滅弧性能;限壓精�。根�(jù)不同的應(yīng)用場合以及設(shè)備對浪涌電壓保護(hù)的要�,可根據(jù)各類�(chǎn)品的特性來組合出符合應(yīng)用要求的過電壓保�(hù)系統(tǒng)�
對于家居信息系統(tǒng)的保�(hù)除了做好常規(guī)的防雷設(shè)施和處理好接地問題外,還�(yīng)在信息家電的電源端加裝相�(yīng)的過電壓保護(hù)裝置,以消除電網(wǎng)浪涌、雷電感�(yīng)電壓、設(shè)備切換等意外事件對信息家電設(shè)備的沖擊和毀�。要求�(jìn)入信息家電內(nèi)的電源線、信號線�(yīng)通過防雷、防過壓處理,并將設(shè)備外�、室�(nèi)的金屬門、窗、管道等�(jìn)行等電位處理�
信息家電�(shè)備雷電過電壓及電磁干擾防�(hù)是保�(hù)通信線路、設(shè)備及人身安全的重要技�(shù)手段和確保通信線路、設(shè)備運(yùn)行不受干擾必不可缺少的技�(shù)�(huán)節(jié)。信息網(wǎng)�(luò)過電壓保�(hù)必須�(yùn)用電磁兼容原理將計算�(jī)�(wǎng)�(luò)局部的防護(hù)歸結(jié)到整體的雷電過電壓保�(hù)�
�(wǎng)�(luò)�(shè)備所處的建筑物作為一個欲保護(hù)的空間區(qū)�,從電磁兼容的角度出�(fā),可由外到內(nèi)分為幾個雷電保�(hù)區(qū),現(xiàn)已規(guī)定出各部分空間不同的雷電磁脈沖(LEMP)的�(yán)重程��
根據(jù)雷電保護(hù)區(qū)的劃分要�,建筑物外部是直擊雷區(qū)�,在這個區(qū)域內(nèi)的設(shè)備最容易遭受損害,危險�,是暴露區(qū),為0區(qū);建筑物�(nèi)部所處的位置為非暴露區(qū)可將其分為1區(qū)、2區(qū),越往�(nèi)�,危險程度越低,雷電過電壓對�(nèi)部電子設(shè)備的損害主要是沿線路引入。保�(hù)區(qū)的界面通過外部的防雷系�(tǒng)、建筑物的鋼筋混凝土及金屬外殼等�(gòu)成屏蔽層。電氣通道以及金屬管則必須通過這些界面,穿過各級雷電保�(hù)區(qū)的金屬構(gòu)件在每一穿過�(diǎn)做等電位�(lián)�(jié)�
浪涌電壓抑制器件基本上可以分為兩大類。種類為橇棒(Cro� Bar)器件,其主要特點(diǎn)是器件擊穿后的殘壓很低,因此不僅有利于浪涌電壓的迅速泄�,而且使功耗大大降�。另�,該類型器件的漏電流�,器件極間電容量�,所以對線路影響很小。常用的撬棒器件包括氣體放電�、氣隙型浪涌保護(hù)�、硅雙向?qū)ΨQ開關(guān)(CSSPD)等�
另一類為箝位保護(hù)�,即保護(hù)器件在擊穿后,其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升,以箝位的方式起到保�(hù)作用。常用的箝位保護(hù)器是氧化鋅壓敏電阻MOV ,瞬�(tài)電壓抑制器(TVS)��
保護(hù)器分過電壓保�(hù)元件和過電流保護(hù)元件。我們通常所稱的“避雷器”和隨著國外防雷器件引入的“浪涌抑制器”、“過電壓限制器�、放電管、齊納二極管等都屬于電壓限制元件。它們的工作原理差不�,但它們之間的通流容量、動作速度、殘壓等有很大差�。而正溫度系數(shù)PTC、電�、電�、保險絲則屬于過電流保護(hù)元件�
二極管型防護(hù)器件包括開關(guān)二極�、齊納二極管、瞬�(tài)二極管等。它們的保護(hù)性能大致相同,在承受沖擊能力和限制電壓等級方面稍有不同。正常情況下,管子呈高阻,當(dāng)外加電壓�(dá)到其門限值時,電流迅速增�。它是響�(yīng)速度非常快的保護(hù)元件,限幅電壓低,管子兩端壓降基本不受沖擊電壓和沖擊電流的影�,保�(hù)精密�(shè)備中半導(dǎo)體電路非它莫�。近年來正在�(fā)展的瞬態(tài)二極�,在通流能力方面有了較大的突�,可用在第二級甚至級保護(hù)�
二極管型防護(hù)器件是利用硅PN�(jié)正向壓降(VF)和反向雪崩擊穿電壓(VZ)的特性制成的,如瞬變電壓抑制二極管(TVS)。二極管型防�(hù)器件有兩種形式:一是齊納型單向雪崩擊穿,二是雙向的硅壓敏電�。TVS器件在規(guī)定的反向�(yīng)用條件下,承受到高能量的瞬時過壓脈沖�,其工作阻抗能立即降至很低以允許大電流通過,并將電壓箝制在�(yù)定水�,從而有效地保護(hù)電子�(chǎn)品中的精密元器件免受損壞。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率,并把電壓箝制在�(yù)定水�,雙向TVS適用于交流電�。TVS的優(yōu)�(diǎn)是箝位系�(shù)小,所謂箝位系�(shù)就是指TVS上流過的電流在時的端電壓與流過的電流為最小時的端電壓的比�,箝位系�(shù)越小,抑制瞬變電壓的效果越好。TVS器件的其它優(yōu)�(diǎn)是體積小、響�(yīng)速度快(小于1ns)、可靠性高、每次經(jīng)受瞬變電壓后其性能不會下降�。缺�(diǎn)是電容大、耐電流量�?,F(xiàn)�,國外TVS器件已經(jīng)采用氣密性附殼封�,外形為DO-41,而一般的民用器件則采用有引線或無引線的塑封形�,典型的有美國GeneralInstrument公司生產(chǎn)400W、600�、1500W無引線扁平塑封,其400W的工作電壓為5.5~162�,型號為TSMA6.8~TSMA20�,外形為SMA/D0214A�;600W的工作電壓為5.5~162V,型號為TSMB6.8~TSMB200,外形為SMB/D0214A�;1500W工作電壓5.5~162V,型號為TSMC6.8~TSMC200,外形為SMC/D0214AB。該公司也生�(chǎn)無引線圓柱形�(chǎn)�,型號為TGL41-6.8~TGL41-20�,外形為MELFGL41。該公司還生�(chǎn)5000W的TV�,其工作電壓為5.0~110�,型號為5KP5.0~5KP11�,外形為P600。TVS的另一�(fā)展方向是開發(fā)低電壓產(chǎn)�,目前正在開�(fā)的產(chǎn)品電壓范圍為2.8~3.8V,以滿足低壓微處理器和IC的需��
� 硅瞬變吸收二極管
硅瞬變吸收二極管的工作有�(diǎn)象普通的�(wěn)壓管,是箝位型的干擾吸收器件,其�(yīng)用是與被保護(hù)�(shè)備并�(lián)使用。硅瞬變電壓吸收二極管具有極快的響應(yīng)速度(亞納秒級)、相�(dāng)高的浪涌吸收能力和極多的電壓檔次。能保護(hù)�(shè)備或電路免受靜電、電感性負(fù)載切換時�(chǎn)生的瞬變電壓,以及感�(yīng)雷所�(chǎn)生的過電��
?。裕郑庸苡袉畏较颍▎蝹€二極管)和雙方向(兩個背對背連接的二極管)兩�,它們的主要參數(shù)是擊穿電�、漏電流和電�。使用中,TVS管的擊穿電壓要比被保�(hù)電路工作電壓高10%左右,以防止因線路工作電壓接近TVS擊穿電壓,使TVS漏電流影響電路正常工作;也避免因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的TVS管擊穿電壓落入線路正常工作電壓的范圍。TVS管有多種封裝形式,如,軸向引線產(chǎn)品可用在電源饋線�,雙列直插的和表面貼裝的適合于在印刷板上作為邏輯電路、I/O總線及數(shù)�(jù)總線的保�(hù)�
維庫電子�,電子知�,一查百��
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