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硕凯电子:电涌的分类以及电涌防护器件的选型

已有 130 次阅读2016-3-15 14:22 | 关键词: 放电管, 二极管

过流过压是所有通电设备无法避免的问题,通常会有工程师将过压防护称之为电涌防护或者是浪涌防护,本篇硕凯电子的(http://www.socay.com)工程师就来为大家讲解电涌的产生以及正确的电涌防护器件选型。

  电涌是用电设备无法避免的问题,只要有电的地方,就会有电涌。电涌又称浪涌,定义是超过相应稳定的电压峰值的任何电压峰值,即瞬变电压。瞬间的高电压导流导通,当电压及电流高于正常值的双倍时,称之为电涌(来自于国际电工委员会IEC664-1)。从电学原理上讲,电涌是发生在仅仅几百万分之一秒瞬间内的一种电压或电流脉冲。电涌是微秒量级异常大电流脉冲,波头时间一般在0.2520μs,单位能量一般在2.510MJ/Ω。

  电涌按照其产生原因可以分为两大类:外部电涌和内部电涌。外部电涌主要来源于雷电及交流电网异常、周边大功率设备的启动引起的过电压;内部电涌主要是电气、电子网络系统内设备开关引起的过电压。简单来说,就是雷击放电或电气设备开关操作都会产生电涌。

无论是外部电涌还是内部电涌都是电气杀手,会干扰电子设备,降低性能及过早老化,甚至直接破坏设备。  

加 装电涌保护器是日常生活中最普及的电涌防护方式,很多人可能觉得很陌生,甚至一眼都未见过,但其实每个人一直享受着它的保护,因为电涌保护器早已被国家强 制性的规定使用,基本每家每户都必备。电涌保护器的作用是把串入电力线、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,将强大的电流泄流 入地,保护设备或系统不受高电压冲击损坏。电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同,但至少包含一个非线性电压限制元件。常用电涌保护器基本元器件 有:放电间隙、气体放电管(GDT、压敏电阻(Metal Oxide Varistor简称MOV)、瞬态抑制二极管和扼流线圈等。

电涌防护也是属于防护等级较高的电路保护,通常采用两级防护,初级使用通流量大的陶瓷气体放电管或压敏电阻,泄放大能量,由于这些器件响应速度较慢,会有很大的残压,所以次级常用TVS做精细保护。

压敏电阻(MOV)和气体放电管(GDT),可以瞬间启动阻断高电压,将剩余电压值控制在安全范围之内,同时有效隔离过强电流,并将电流接至地线,成功化解大电流隐患。部分的在初级和次级防护电路中间通常使用电感、电阻或PTC做退藕,尽量让初级大通流量的器件先响应,以避免瞬态大能量直接作用在响应速度快的次级TVS二极管上,导致其损坏,而退藕器件PTC自恢复保险丝一旦感应温度过高,即刻自行速度熔断,全面隔绝超高温,确保家电安全。

  家庭里除了使用以上硬件防护电涌,日常也要注意人为操作问题,切勿使设备短路,过频使用电器及误操作等,还要注意让电器设备远离绝缘干燥物(如毛巾等),避免产生静电。

 


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