電涌保護器原理

導讀： 電涌保護器(浪涌保護器)，學名避雷器，簡單來說就是防雷的，防止雷電過電壓和雷擊電磁脈沖所造成的系統(tǒng)和設(shè)備的損壞。本文主要介紹電涌保護器的功能、結(jié)構(gòu)、功能和原理，感興趣的同學請多多關(guān)注。。。

1. 電涌保護器原理—簡介

　　電涌保護器(SPD，Surge protection Device)，又稱“避雷器”或“過電壓保護器”，是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的一種裝置。其作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲兀Ｗo被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。

　　SPD的應(yīng)用范圍主要是電子信息系統(tǒng)中低壓供配電系統(tǒng)的電源保護和電子信息系統(tǒng)的信號傳輸線路保護。前者是為了抑制由電源線路進入的雷擊電磁脈沖干擾,后者是為了抑制由信號線路進入的雷擊電磁脈沖干擾。兩者的保護對象都是電子信息系統(tǒng)的設(shè)備、器件。

2. 電涌保護器原理—組成

　　電涌保護器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含一個非線性電壓限制元件。組成電涌保護器的主要器件有金屬氧化可變電阻(MOV)、硅雪崩二極管(SAD)或TRANSORB二極管、氣體放電管等。

　　1) MOV 是一種有效的電涌抑制器件，主要用來防止對設(shè)備的災(zāi)難性破壞，但它需要響應(yīng)時間，這意味著在門限電路發(fā)生作用前，可能有非常短暫的尖峰電流進入設(shè)備。因而單純采用MOV 設(shè)計的電涌保護器不適合保護含有微處理器的敏感設(shè)備。目前市場上有90%的電涌保護器采用這種設(shè)計。

　　2) 硅雪崩二極管(SAD)或TRANSORB 二極管的響應(yīng)速度比MOV 快，對電涌反應(yīng)非常靈敏，但這種元件的最大容量也比中等規(guī)格的MOV 容量還小得多。

　　3) 氣體放電管的響應(yīng)時間長，但它能吸收大量的電涌，設(shè)計中一般把它作為抑制交流沖擊電流的“最后一道”措施，防止前級沒有濾掉的電涌的進入。

3. 電涌保護器原理—工作原理

　　既然是電涌保護器，首先介紹一下電涌。浪涌也叫突波，顧名思義就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時間內(nèi)的一種劇烈脈沖，可能引起浪涌的原因有：重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動機。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，以保護連接設(shè)備免于受損。

　　電涌保護器根據(jù)工作原理分為開關(guān)型、限壓型、分流型或扼流型，下面分別介紹各種類型電涌保護器原理：

　　1) 開關(guān)型：其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時，其阻抗就突變?yōu)榈椭?，允許雷電流通過。用作此類裝置時器件有：放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。

　　2) 限壓型：其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾，但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓特性為強烈非線性。用作此類裝置的器件有：氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。

　　3) 分流型或扼流型

　　分流型：與被保護的設(shè)備并聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗;扼流型：與被保護的設(shè)備串聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗，而對正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。用作此類裝置的器件有：扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。

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