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浪涌的浪涌保护_浪涌保护器原理

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-24 10:21:17

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。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。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整,结构较简单,其缺点是灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙,它的灭弧功能较前者为好,它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。

气体放电管

它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率,在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的,也有三极型的,

气体放电管的技术参数主要有:直流放电电压Udc;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2~3)Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip;绝缘电阻R(>109Ω);极间电容(1-5PF)

气体放电管可在直流和交流条件下使用,其所选用的直流放电电压Udc分别如下:在直流条件下使用:Udc≥1.8U0(U0为线路正常工作的直流电压)

在交流条件下使用:U dc≥1.44Un(Un为线路正常工作的交流电压有效值)

压敏电阻

它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当作用在其两端的电压达到一定数值后,电阻对电压十分敏感。它的工作原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好(I=CUα中的非线性系数α),通流容量大(~2KA/cm2),常态泄漏电流小(10-7~10-6A),残压低(取决于压敏电阻的工作电压和通流容量),对瞬时过电压响应时间快(~10-8s),无续流。

压敏电阻的技术参数主要有:压敏电压(即开关电压)UN,参考电压Ulma;残压Ures;残压比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏电流;响应时间。

压敏电阻的使用条件有:压敏电压:UN≥[(√2×1.2)/0.7]Uo(Uo为工频电源额定电压)

最小参考电压:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流条件下使用)

Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流条件下使用,Uac为交流工作电压)

压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定,应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K为残压比,Ub为被保护设备的而损电压。

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:

⑴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,至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。

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸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。

⑹响应时间:10-11s

扼流线圈

扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号(如雷电干扰),而对线路正常传输的差模信号无影响。

扼流线圈在制作时应满足以下要求:

1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。

2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。

3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。

4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的耐受能力。

1/4波长短路器

1/4波长短路器是根据雷电波的频谱分析和天馈线的驻波理论所制作的微波信号电涌保护器,这种保护器中的金属短路棒长度是根据工作信号频率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波长的大小来确定的。此并联的短路棒长度对于该工作信号频率来说,其阻抗无穷大,相当于开路,不影响该信号的传输,但对于雷电波来说,由于雷电能量主要分布在n+KHZ以下,此短路棒对于雷电波阻抗很小,相当于短路,雷电能量级被泄放入地。

由于1/4波长短路棒的直径一般为几毫米,因此耐冲击电流性能好,可达到30KA(8/20μs)以上,而且残压很小,此残压主要是由短路棒的自身电感所引起的,其不足之处是工频带较窄,带宽约为2%~20%左右,另一个缺点是不能对天馈设施加直流偏置,使某些应用受到限制。浪涌保护器(也称防雷器)的分级防护

由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过分级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。第一级防雷器可以对于直接雷击电流进行泄放,或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放,对于有可能发生直接雷击的地方,必须进行CLASS—I的防雷。第二级防雷器是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备,对于前级发生较大雷击能量吸收时,仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来,需要第二级防雷器进一步吸收。同时,经过第一级防雷器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP,当线路足够长感应雷的能量就变得足够大,需要第二级防雷器进一步对雷击能量实施泄放。第三级防雷器是对LEMP和通过第二级防雷器的残余雷击能量进行保护。

第一级保护

目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。

入户电力变压器低压侧安装的电源防雷器作为第一级保护时应为三相电压开关型电源防雷器,其雷电通流量不应低于60KA。该级电源防雷器应是连接在用户供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器。这些电磁防雷器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的,可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压(冲击电流流过电源防雷器时,线路上出现的最大电压称为限制电压)为中等级别的保护,因为CLASS I级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收,仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。

第一级电源防雷器可防范10/350μs、100KA的雷电波,达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为:雷电通流量大于或等于100KA(10/350μs);残压值不大于2.5KV;响应时间小于或等于100ns。

第二级防护

目的是进一步将通过第一级防雷器的残余浪涌电压的值限制到1500—2000V,对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。

分配电柜线路输出的电源防雷器作为第二级保护时应为限压型电源防雷器,其雷电流容量不应低于20KA,应安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处。这些电源防雷器对于通过了用户供电入口处浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收,对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相45kA以上,要求的限制电压应小于1200V,称之为CLASS Ⅱ级电源防雷器。一般用户供电系统做到第二级保护就可以达到用电设备运行的要求了

第二级电源防雷器采用C类保护器进行相—中、相—地以及中—地的全模式保护,主要技术参数为:雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。

第三级保护

目的是最终保护设备的手段,将残余浪涌电压的值降低到1000V以内,使浪涌的能量不致损坏设备。

在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10KA。

最后的防线可在用电设备内部电源部分采用一个内置式的电源防雷器,以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相20KA或更低一些,要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的,同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。

对于微波通信设备、移动机站通信设备及雷达设备等使用的整流电源,宜视其工作电压的保护需要分别选用工作电压适配的直流电源防雷器作为末级保护。

第四级及以上保护

根据被保护设备的耐压等级,假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平,就只需要做两级保护,假如设备的耐压水平较低,可能需要四级甚至更多级的保护。第四级保护其雷电通流容量不应低于5KA。工作原理分

⒈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。

⒉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。

⒊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

⑴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。

交流电源防雷模块适用于配电室、配电柜、开关柜、交直流配电屏等系统的电源保护; 建筑物内有室外输入的配电箱、建筑物层配电箱; 电源型浪涌保护器用于低压(220/380VAC)工业电网和民用电网;在电力系统中, 主要用于自动化机房、变电站主控制室电源屏内三相电源输入或输出端。适用于各种直流电源系统,如:直流配电屏; 直流供电设备; 直流配电箱; 电子信息系统柜;二次电源设备的输出端。

⑵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。

网络信号防雷器适用范围 用于10/100Mbps SWITCH、HUB、ROUTER等网络设备的雷击和雷电电磁脉冲造成的感应过电压保护; ·网络机房网络交换机防护; ·网络机房服务器防护; ·网络机房其它带网络接口设备防护; ·24口集成防雷箱主要应用于综合网络柜、分交换机柜内多信号通道的集中防护 信号类电涌保护器视频信号防雷器适用范围主要用于视频信号设备点对点的协击保护,可保护各种视频传输设备免受来自信号传输线的感应雷击和电涌电压带来的危害,对相同工作电压下的RF传输同样适用。集成式多口视频防雷箱主要应用于综合控制柜内硬盘录像机、视频切割器等控制设备的集中防护。知名电涌(浪涌)保护器品牌

市面上比较常见的避雷器有:公牛电器抗电涌插座,中国大陆雷科星LKX浪涌保护器,美国ECS浪涌保护器,法国Soule浪涌保护器,英国ESP furse浪涌保护器,德国OBO浪涌保护器,DEHN浪涌保护器,美国PANAMAX浪涌保护器,INNOVATⅣE浪涌保护器,美国POLYPHASER浪涌保护器。

浪涌保护器参数 浪涌保护器工作原理及用途

电源浪涌保护器是一种在生活中有很多的应用的产品,这种产品的使用,是能够使得电器在一些突发状况发生的时候,还能够维持一个很好的状态。电源浪涌保护器如果不存在的话,电器的受损率将会大大的提高,对于经济发展是很不利的。下面小编就来给大家介绍一下电源浪涌保护器在市场上的价格情况是什么样的,还有就是电源浪涌保护器的安装方法是什么样的。

电源浪涌保护器的安装方法

1、SPD常规安装要求

浪涌保护器采用35MM标准导轨安装

对于固定式SPD,常规安装应遵循下述步骤:

1)确定放电电流路径

2)标记在设备终端引起的额外电压降的导线,。

3)为避免不必要的感应回路,应标记每一设备的PE导体,

4)设备与SPD之间建立等电位连接。

5)要进行多级SPD的能量协调

为了限制安装后的保护部分和不受保护的设备部分之间感应耦合,需进行一定测量。通过感应源与牺牲电路的分离、回路角度的选择和闭合回路区域的限制能降低互感。

当载流分量导线是闭合回路的一部分时,由于此导线接近电路而使回路和感应电压而减少。

一般来说,将被保护导线和没被保护的导线分开比较好,而且,应该与接地线分开。同时,为了避免动力电缆和通信电缆之间的瞬态正交耦合,应该进行必要的测量。

电源浪涌保护器的工作原理

电源浪涌保护器分为防爆箱式和模块式两种。均采用了一种非线性特性极好的压敏电阻。在正常情况下,浪涌保护器处于极高的电阻状态,漏流几乎为零,从而保证电源系统正常供电。当电源系统出现浪涌过压时,电源浪涌保护器立即在纳秒级的时间内导通,将过电压的幅值限值在设备的安全工作范围内,同时将浪涌能量入地释放掉。随后,浪涌保护器又迅速变为高阻状态,从而不影响正常供电。

电源浪涌保护器的价格

电源浪涌保护器在市场上的价格是100元到1000元。(价格来源网络,仅供参考。)

电源浪涌保护器在市场上的价格是多少,还有就是电源浪涌保护器的工作原理是什么样的,以及电源浪涌保护器的安装方法是什么样的,这些小编都已经在上文中给大家做了详细的介绍了。电源浪涌保护器比较常见的类型,就是在每个人的家中都会存在的总开关,当电压过大的情况出现的时候,电源浪涌保护器就会发生作用,保护生命以及财产的安全。

浪涌保护电路的工作原理

家用电器 最容易出现的问题就是短路、断路,一旦电压不稳就容易引起这些问题,往往伴随着 其它 用电器的短路,严重的会烧坏用电设备,引起火灾,一般我们都会给家里装一个浪涌保护器,以此来保护电路和 其他 设备不受损害。浪涌保护器顾名思义就是电涌保护器,又可以称为避雷器,通常我们简称为SPD。浪涌保护器和其他用电器一样,有自己的 浪涌保护器参数 。下面我主要围绕 浪涌保护器参数 做个简单介绍,希望对你们有所帮助。

浪涌保护器介绍

浪涌保护器(电涌保护器)(简称SPD),适用于交流50/60HZ,额定电压220V至380V的供电系统(或通信系统)中,对间接雷电和直接雷**响或其他瞬时过压的电涌进行保护,适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求,具有相对相,相对地,相对中线,中线对地及其组合等保护模式。

浪涌保护器参数

浪涌保护器和其他用电器一样,有自己的参数,适用的电流是交流电,且交流电大小为50/60HZ,需要的额定电压为230V~380V;若是电压瞬间过高或者过低,可以对用电器进行保护,且对雷**响下的电涌具有保护作用,不管是家用电器还是商场用电、建筑物等工业领域都需要用到它。具有相对相、相对地和中线对地等组合保护模式。

浪涌保护器用途

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。

浪涌保护器特点

1、保护通过的电流量大,残压相对来说比较低,响应时间快,可以及时保护电路;

2、浪涌保护器主要采用最新的灭弧技术,在发生短路或断路时,可以彻底避免火灾;

3、采用温控保护电路,温度过高时会自行断开对电路供电,并且内部置有热保护,防止自身被烧坏;

4、带有电源状态指示,根据指示灯我们可以判断浪涌保护器的工作状态;

5、结构严谨,安全性能高,工作稳定并且可靠。

浪涌保护器种类

按照工作原理分类可以分为⑴电压开关型SPD或“短路开关型SPD”。⑵限压型SPD,有时也叫“钳压型SPD”。⑶组合型SPD。还可以按照它的用途进行分类,主要分电源线路SPD以及信号线路SPD这两种。不管是什么种类,它们的作用都是相似的,都是用来保护电路,做电源保护器的,根据种类不同可以作用于不同的电源,比如:交流电源保护器、直流电源保护器或者开关电源保护器等。还可以作为通讯信号保护器,例如:低频信号保护器、天馈保护器和高频信号保护器等,在受到雷**响时可以有效的保护通讯信号,帮助稳定通讯信号等。

浪涌保护器工作原理

浪涌保护器(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.浪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。

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。

编辑总结:总之,浪涌保护器连接到电子设备中是非常有必要的。电脑、微波炉、电视机等现代家用电器的内部元器件是非常精密与复杂的,它们对于浪涌也特别的敏感。浪涌是电力系统中固有的一种现象,因此,浪涌保护器在日常生活与工作中是必不可少的。

浪涌保护器的原理和构造

浪涌保护电路的工作原理如下:

R1、C1、D1以及R2、C2、D2构成的是尖峰脉冲吸收电路。

目的是为了防止Q1截止时,开关变压器一次侧产生的反向电动势(极性:上负下正)将Q1击穿。

因为开关变压器二次侧输出的交流信号频率很高40KHz以上,这要求整流二极管的开关速度必须要足够高才行,一般开关电源的整流电路采用一个快恢复二极管进行半波整流,降低整流二极管的开关损耗,而快恢复二极管的正向压降较大,如果采用桥式整流,二级管的压降会增倍,二极管的功耗会增多。

参考资料

百度知道引入时间(2107.12.24).百度知道[引用时间2017-12-24]

浪涌保护器没地线管用吗

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。

另一类为箝位保护器,即保护器件在击穿后,其两端电压维持在击穿电压上不再上升,以箝位的方式起到保护作用。常用的箝位保护器是氧化锌压敏电阻 MOV ,瞬态电压抑制器(TVS)等。 保护器分过电压保护元件和过电流保护元件。我们通常所称的“避雷器”和随着国外防雷器件引入的“浪涌抑制器”、“过电压限制器”、放电管、齐纳二极管等都属于电压限制元件。它们的工作原理差不多,但它们之间的通流容量、动作速度、残压等有很大差别。而正温度系数PTC、电感、电阻、保险丝则属于过电流保护元件。 二极管型防护器件包括开关二极管、齐纳二极管、瞬态二极管等。它们的保护性能大致相同,在承受冲击能力和限制电压等级方面稍有不同。正常情况下,管子呈高阻,当外加电压达到其门限值时,电流迅速增加。它是响应速度非常快的保护元件,限幅电压低,管子两端压降基本不受冲击电压和冲击电流的影响,保护精密设备中半导体电路非它莫属。近年来正在发展的瞬态二极管,在通流能力方面有了较大的突破,可用在第二级甚至第一级保护。二极管型防护器件是利用硅PN结正向压降(VF)和反向雪崩击穿电压(VZ)的特性制成的,如瞬变电压抑制二极管(TVS)。二极管型防护器件有两种形式:一是齐纳型单向雪崩击穿,二是双向的硅压敏电阻。TVS器件在规定的反向应用条件下,承受到高能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低以允许大电流通过,并将电压箝制在预定水平,从而有效地保护电子产品中的精密元器件免受损坏。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率,并把电压箝制在预定水平,双向TVS适用于交流电路。TVS的最大优点是箝位系数小,所谓箝位系数就是指TVS上流过的电流在最大时的端电压与流过的电流为最小时的端电压的比值,箝位系数越小,抑制瞬变电压的效果越好。TVS器件的其它优点是体积小、响应速度快(小于1ns)、可靠性高、每次经受瞬变电压后其性能不会下降等。缺点是电容大、耐电流量小。现在,国外TVS器件已经采用气密性附壳封装,外形为DO-41,而一般的民用器件则采用有引线或无引线的塑封形式,典型的有美国General Instrument公司生产400W、600W、1500W无引线扁平塑封,其400W的工作电压为5.5~162V,型号为TSMA6.8~TSMA200,外形为SMA/D0214AC;600W的工作电压为5.5~162V,型号为TSMB6.8~TSMB200,外形为SMB/D0214AA;1500W工作电压5.5~162V,型号为TSMC6.8~TSMC200,外形为SMC/D0214AB。该公司也生产无引线圆柱形产品,型号为TGL41-6.8~TGL41-200,外形为MELF GL41。该公司还生产5000W的TVS,其工作电压为5.0~110V,型号为5KP5.0~5KP110,外形为P600。TVS的另一发展方向是开发低电压产品,目前正在开发的产品电压范围为2.8~3.8V,以满足低压微处理器和IC的需要。 3 硅瞬变吸收二极管

硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管,是箝位型的干扰吸收器件,其应用是与被保护设备并联使用。硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应速度(亚纳秒级)、相当高的浪涌吸收能力和极多的电压档次。能保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。 TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种,它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。使用中,TVS管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10%左右,以防止因线路工作电压接近TVS击穿电压,使TVS漏电流影响电路正常工作;也避免因环境温度变化导致的TVS管击穿电压落入线路正常工作电压的范围。TVS管有多种封装形式,如,轴向引线产品可用在电源馈线上,双列直插的和表面贴装的适合于在印刷板上作为逻辑电路、I/O总线及数据总线的保护。

3.1 TVS的特性 TVS的电路符号和普通的稳压管相同。其电压-电流特性曲线如图1所示。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。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,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电位箝位于预定值,有效地保护电子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,目前已广泛应用于家用电器、电子仪表、通讯设备、电源、计算机系统等各个领域。 3.2 TVS的主要参数 (1)最大反向漏电流ID和额定反向关断电压VWM。VWM是TVS最大连续工作的直流或脉冲电压,当这个反向电压加于TVS的两极间时它处于反向关断状态,流过它的电流应小于或等于其最大反向漏电流ID; (2)最小击穿电压VBR和击穿电流IR。VBR是TVS最小的击穿电压。在25℃时,低于这个电压TVS是不会发生雪崩的。当TVS流过规定的1mA电流(IR)时,加于TVS两极的电压为其最小击穿电压VBR。按TVS的VBR与标准值的离散程度,可把VBR分为5%和10%两种。对于5%的VBR来说,VWM=0.85VBR;对于10%的VBR来说,VWM=0.81VBR; (3)最大箝位电压VC和最大峰值脉冲电流IPP。当持续时间为20mS的脉冲峰值电流IPP流过TVS时,在其两端出现的最大峰值电压为VC。VC、

IPP反映了TVS的浪涌抑制能力。VC与VBR之比称为箝位因子,一般在1.2~1.4之间; (4)电容量C。电容量C是由TVS雪崩结截面决定的,是在特定的1MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比,C太大将使信号衰减。因此,C是数据接口电路选用TVS的重要参数; (5)最大峰值脉冲功耗PM。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下,功耗PM越大,其浪涌电流的承受能力越大;在给定的功耗PM下,箝位电压VC越低,其浪涌电流的承受能力越大。另外,峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。而且,TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的,器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0.01%。如果电路内出现重复性脉冲,应考虑脉冲功率的累积,有可能损坏TVS; (6)箝位时间TC。TC是从零到最小击穿电压VBR的时间。对单极性TVS小于1×10-12S;对双极性TVS小于10×10-12S。 3.3 TVS的分类 TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种;按用途可分为通用型和专用型;按封装和内部结构可分为:轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等。轴向引线的产品峰值功率可以达到400W、500W、600W、1500W和5000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上,低功率产品主要用在高密度安装的场合。对于高密度安装的场合还可以选择双列直插和表面贴装的封装形式。

3.4 TVS的选用 (1)确定被保护电路的最大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和最大可承受电压; (2)TVS的额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作;(3)TVS的最大反向箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压(4)在规定的脉冲持续时间内,TVS的最大峰值脉冲功率PM必须大于被保护电路可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后,其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。一般,TVS的最大峰值脉冲功率是以10/1000mS的非重复脉冲给出的,而实际的脉冲宽度是由脉冲源决定的,当脉冲宽度不同时,其峰值功率也不同。如某600WTVS,对1000mS脉宽最大吸收功率为600W,但是对50mS脉宽吸收功率就可达到2100W,而对10mS的脉宽最大吸收功率就只有200W了。而且吸收功率还和脉冲波形有关,如

果是半个正弦波形式的脉冲,吸收功率就要减到75%;若是方波形式的脉冲,吸收功率就要减到66%; (5)平均稳态功率的匹配对于需要承受有规律的、短暂的脉冲群冲击的TVS,如应用在继电器、功率开关或电机控制等场合,有必要引入平均稳态功率的概念。例如,在一功率开关电路中会产生120Hz,宽度为4mS,峰值电流为25A的脉冲群。选用的TVS可以将单个脉冲的电压箝位到11.2V。此中平均稳态功率的计算为:脉冲时间间隔等于频率的倒数1/120=0.0083S,峰值吸收功率是箝位电压与脉冲电流的乘积11.2V×25A=280W,平均功率则为峰值功率与脉冲宽度对脉冲间隔比值的乘积,即280×(0.000004S/0.0083S)=0.134W。也就是说,选用的TVS平均稳态功率必须大于0.134W; (6)对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件; (7)根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理,多线保护选用TVS阵列更为有利。

浪涌保护器为什么要串联一个熔断器隔离开关

浪涌保护器的原理,就是平时来说,浪涌保护器等同于绝缘体,但在在雷击产生强感应电流的时候,变成导体,将过来的感应电流引入大地.所以,如果没有接地系统(或接地线),那么和没有安装浪涌保护器一样了.所以,如果没接好地线或者没有接地,肯定不管用.

答:因为浪涌保护器的保护原理就是当电源输入端电压过高时,就会击穿浪涌保护非线性元件,就会将串联在回路中电源端的负荷开关断开,从而使负载端与电源断开,较好的保护了负载设备。同时,该非线性元件极容易损坏,为了拆卸更换方便,所以浪涌保护器要串联一个熔断器隔离开关。

浪涌的浪涌保护_浪涌保护器原理