浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)浪涌保護(hù)電路的優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)用電路.docx

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1、此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除浪涌保護(hù)修訂記錄編號(hào)修訂內(nèi)容簡(jiǎn)述修訂日期修訂后版本號(hào)修訂人審核人批準(zhǔn)人1創(chuàng)建2014-03-101.0李玲合杭州家和物聯(lián)產(chǎn)品中心2014年3月10日此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除目錄一、浪涌保護(hù)概述11.1、浪涌保護(hù)11.2、產(chǎn)生雷電浪涌的方式1二、浪涌保護(hù)器的基本原理2三、浪涌保護(hù)器的類(lèi)型23.1、電壓限制型SPD23.2、電壓開(kāi)關(guān)型SPD23.3、組合型33.4、三種SPD的優(yōu)缺點(diǎn)比較3四、電壓保護(hù)水平的定義34.1、電壓限制型SPD的Up44.2、電壓開(kāi)關(guān)型SPD

2、的Up44.3、組合型SPD的Up5五、浪涌保護(hù)器最大持續(xù)運(yùn)行電壓的意義6六、浪涌保護(hù)電路6此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除一、浪涌保護(hù)概述1.1、浪涌保護(hù)浪涌保護(hù)主要是保護(hù)電子設(shè)備免受雷電電涌的危害,也兼而使電子設(shè)備免受大部分操作電涌的危害。電涌是指瞬態(tài)電沖擊,包括電涌沖擊、電流沖擊和功率沖擊。此處所謂瞬態(tài)是指持續(xù)時(shí)間大大低于工頻周期(0.02s)的瞬變過(guò)程。對(duì)地閃擊的雷電流波形的特點(diǎn)是上升時(shí)間極短(0.1～幾個(gè)μs),而下降時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)(幾十到幾百μs)的單極性波。典型操作電涌波形是疊加在工頻波形上的幾百Hz

3、到上百kHz的振蕩波,整個(gè)持續(xù)時(shí)間不過(guò)幾個(gè)工頻周期。雷電和操作電涌的峰值與很多因素有關(guān),出現(xiàn)在建筑物內(nèi)的電涌從近kV到幾十kV,如不加以限制會(huì)損壞電子設(shè)備。電子設(shè)備遭受雷害會(huì)引起電子設(shè)備的誤動(dòng);電源設(shè)備和貴重的計(jì)算機(jī)及各種硬件設(shè)備的損壞,造成直接經(jīng)濟(jì)損失;引起電子設(shè)備正常工作的中斷,對(duì)社會(huì)造成不良影響和巨大的間接經(jīng)濟(jì)損失;還可能在微電子芯片中留下潛伏性的隱患,使電子設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定和加速老化,給有關(guān)系統(tǒng)的工作造成無(wú)窮的麻煩。1.2、產(chǎn)生雷電浪涌的方式(1)直擊雷引起的反擊。信息系統(tǒng)一般不暴露在可能直接遭受雷擊的場(chǎng)所,直擊雷直接破壞電子設(shè)備幾無(wú)可

4、能。雷害破壞電子設(shè)備的方式可能是由直擊雷電流通過(guò)接地裝置時(shí)造成的高電壓使電子設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)擊穿。這種雷害方式稱(chēng)為反擊。(2)侵入波。雷電擊中與電子設(shè)備連接的戶(hù)外架空線(交流配電線、信號(hào)線、電話線),則雷電波就會(huì)沿線傳入。這種方式稱(chēng)為侵入波。由于戶(hù)外線延伸很廣,因此雷電侵入的可能性較大。(3)雷電感應(yīng)。直擊雷電流通過(guò)引下線(如建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋)時(shí)在室內(nèi)引起電磁感應(yīng)。雖然感應(yīng)電壓不如前述幾種高,卻也足以破壞電子元件,而且它最接近電子設(shè)備,在建筑物內(nèi)部各處都可能出現(xiàn)。設(shè)備越是接近雷電流引下線,感應(yīng)電壓越高。另一種情況是雷擊建筑物附近地面,雷擊通道的強(qiáng)

5、電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也能在建筑物內(nèi)部引起電磁感應(yīng)。如雷電流較大,建筑物附近1.5～2km的雷擊就有可能影響室內(nèi)的電子設(shè)備。此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除二、浪涌保護(hù)器的基本原理浪涌保護(hù)器(SurgeProtec2tionDevice,SPD),按國(guó)際電工委員會(huì)的定義,電涌保護(hù)器是:“用于限制瞬態(tài)過(guò)電壓和泄放浪涌電流的裝置,它至少應(yīng)包含一個(gè)非線性元件。”電涌保護(hù)器并聯(lián)在被保護(hù)設(shè)備兩端,通過(guò)泄放浪涌電流、限制浪涌電壓來(lái)保護(hù)電子設(shè)備。泄放雷電流、限制浪涌電壓這兩個(gè)作用都是由其非線性元件(一個(gè)非線性電阻,或是一個(gè)開(kāi)關(guān)元件)完

6、成的。在被保護(hù)電路正常工作,瞬態(tài)電涌未到來(lái)以前,此元件呈現(xiàn)極高的電阻,對(duì)被保護(hù)電路沒(méi)有影響;而當(dāng)瞬態(tài)電涌到來(lái)時(shí),此元件迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楹艿偷碾娮?將浪涌電流旁路,并將被保護(hù)設(shè)備兩端的電壓限制在較低的水平。到電涌結(jié)束,該非線性元件又迅速、自動(dòng)地恢復(fù)為極高電阻。如果這個(gè)動(dòng)作與恢復(fù)的過(guò)程能迅速而順利地完成,被保護(hù)設(shè)備和電路就不會(huì)遭受雷電或操作電涌的危害,其工作也不會(huì)被中斷。三、浪涌保護(hù)器的類(lèi)型浪涌保護(hù)器的類(lèi)型有三種.分別是:電壓限制型;電壓開(kāi)關(guān)型;組合型(串聯(lián)型和并聯(lián)型).3.1、電壓限制型SPD電壓限制型SPD的核心保護(hù)元件為各種非線性電阻性元件,具有

7、連續(xù)的伏安特性,隨著電流增大,電阻連續(xù)減小。電源SPD中最普遍的是金屬氧化物非線性電阻(簡(jiǎn)稱(chēng)MOV),有時(shí)又稱(chēng)壓敏電阻。MOV元件常為圓片或方片狀,由多種金屬氧化物(主要是ZnO)組成。無(wú)電涌時(shí)MOV處于小電流密度區(qū),電涌通過(guò)時(shí)處于飽和區(qū),有箝位作用。此外,還有箝位二極管、瞬態(tài)電壓抑制器(一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)限制大電流瞬態(tài)的二極管,簡(jiǎn)稱(chēng)TVS)和硅雪崩二極管(簡(jiǎn)稱(chēng)SAD)等。SPD可用其中的一種,也可以是幾種的混合,均稱(chēng)作電壓限制型。3.2、電壓開(kāi)關(guān)型SPD電壓開(kāi)關(guān)型SPD的核心保護(hù)元件是各種開(kāi)關(guān)型器件,此文檔僅供學(xué)習(xí)與交流此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)

8、，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除如開(kāi)放的空氣間隙、封閉的氣體放電管和晶閘管等。電源SPD中最常用的是間隙。開(kāi)關(guān)型器件也是非線性元件,但伏安特性不連續(xù),在小電壓時(shí)基本上為開(kāi)路狀態(tài);電