浪涌顧名思義就是瞬間出現(xiàn)超出穩(wěn)定值的峰值,,它包括浪涌電壓和浪涌電流,。
浪涌電壓是指的超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓,。本質(zhì)上講,,浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖??赡芤鹄擞康脑蛴校褐匦驮O(shè)備,、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī),。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量,,以保護(hù)連接設(shè)備免于受損。
浪涌電流是指電源接通瞬間或是在電路出現(xiàn)異常情況下產(chǎn)生的遠(yuǎn)大于穩(wěn)態(tài)電流的峰值電流或過(guò)載電流,。
在電子設(shè)計(jì)中,,浪涌主要指的是電源(只是主要指電源)剛開(kāi)通的那一瞬息產(chǎn)生的強(qiáng)力脈沖,由于電路本身的非線性有可能高于電源本身的脈沖;或者由于電源或電路中其它部分受到本身或外來(lái)尖脈沖干擾叫做浪涌.它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞,如PN結(jié)電容擊穿,電阻燒斷等等. 而浪涌保護(hù)就是利用非線性元器件對(duì)高頻(浪涌)的敏感設(shè)計(jì)的保護(hù)電路,簡(jiǎn)單而常用的是并聯(lián)大小電容和串聯(lián)電感。
浪涌保護(hù)器,,也叫防雷器,,是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表,、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置,。當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí),浪涌保護(hù)器能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流,,從而避免浪涌對(duì)回路中其他設(shè)備的損害,。
浪涌保護(hù)器的基本元器件
1.放電間隙(又稱(chēng)保護(hù)間隙):
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成,其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或零線(N)相連,,另一根金屬棒與接地線(PE)相連接,,當(dāng)瞬時(shí)過(guò)電壓襲來(lái)時(shí),間隙被擊穿,,把一部分 浪涌保護(hù)器過(guò)電壓的電荷引入大地,,避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整,,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,,其缺點(diǎn)是滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型間隙,,它的滅弧功能較前者為好,,它是靠回路的電動(dòng)力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2.氣體放電管:
它是由相互離開(kāi)的一對(duì)冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的,。為了提高放電管的觸發(fā)概率,,在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的,,也有三極型的,,氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有:直流放電電壓Udc;沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2~3)Udc,;工頻而授電流In,;沖擊而授電流Ip,;絕緣電阻R(>109Ω);極間電容(1-5PF)
氣體放電管可在直流和交流條件下使用,,其所選用的直流放電電壓Udc分別如下:在直流條件下使用:Udc≥1.8U0(U0為線路正常工作的直流電壓)
在交流條件下使用:U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效值)
3.壓敏電阻:
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,,當(dāng)作用在其兩端的電壓達(dá)到一定數(shù)值后,電阻對(duì)電壓十分敏感,。它的工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián),。壓敏電阻的特點(diǎn)是非線性特性好(I=CUα中的非線性系數(shù)α),通流容量大(~2KA/cm2),,常態(tài)泄漏電流?。?0-7~10-6A),殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量),,對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓響應(yīng)時(shí)間快(~10-8s),,無(wú)續(xù)流。
壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有:壓敏電壓(即開(kāi)關(guān)電壓)UN,,參考電壓Ulma,;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN),;最大通流容量Imax,;泄漏電流;響應(yīng)時(shí)間,。
壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥[(√2×1.2)/0.7]U0(U0為工頻電源額定電壓)
最小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac (直流條件下使用)
Ulma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用,,Uac為交流工作電壓)
壓敏電阻的最大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來(lái)確定,應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平,,即(Ulma)max≤Ub/K,,上式中K為殘壓比,Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓,。
4.抑制二極管:
抑制二極管具有箝位限壓功能,,它是工作在反向擊穿區(qū),由于它具有箝位電壓低和動(dòng)作響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn),,特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的最末幾級(jí)保護(hù)元件,。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數(shù),,對(duì)于齊納二極管α=7~9,,在雪崩二極管α=5~7。