1,、浪涌電壓
電路在遭雷擊和在接通,、斷開(kāi)電感負(fù)載或大型負(fù)載時(shí)常常會(huì)產(chǎn)生很高的操作過(guò)電壓,這種瞬時(shí)過(guò)電壓(或過(guò)電流)稱為浪涌電壓(或浪涌電流),,是一種瞬變干擾:例如直流6V繼電器線圈斷開(kāi)時(shí)會(huì)出現(xiàn)300V~600V的浪涌電壓,;接通白熾燈時(shí)會(huì)出現(xiàn)8~10倍額定電流的浪涌電流;當(dāng)接通大型容性負(fù)載如補(bǔ)償電容器組時(shí),,常會(huì)出現(xiàn)大的浪涌電流沖擊,,使得電源電壓突然降低;當(dāng)切斷空載變壓器時(shí)也會(huì)出現(xiàn)高達(dá)額定電壓8~10倍的操作過(guò)電壓,。浪涌電壓現(xiàn)象日趨嚴(yán)重地危及自動(dòng)化設(shè)備安全工作,,消除浪涌噪聲干擾、防止浪涌損害一直是關(guān)系到自動(dòng)化設(shè)備安全可靠運(yùn)行的核心問(wèn)題?,F(xiàn)代電子設(shè)備集成化程度在不斷提高,,但是它們的抗御浪涌電壓能力卻在下降。在多數(shù)情況下,,浪涌電壓會(huì)損壞電路及其部件,,其損壞程度與元器件的耐壓強(qiáng)度密切相關(guān),并且與電路中可以轉(zhuǎn)換的能量相關(guān),。
為了避免浪涌電壓擊毀敏感的自動(dòng)化設(shè)備,,必須使出現(xiàn)這種浪涌電壓的導(dǎo)體在非常短的時(shí)間內(nèi)同電位均衡系統(tǒng)短接(引入大地)。在其放電過(guò)程中,,放電電流可以高達(dá)幾千安,,與此同時(shí),,人們往往期待保護(hù)單元在放電電流很大時(shí)也能將輸出電壓限定在盡可能低的數(shù)值上,。因此,空氣火花間隙,、充氣式過(guò)電壓放電器,、壓敏電阻、雪崩二極管,、TVS(Transientvoltagesuppressor),、FLASHTRAB、VALETRAB、SOCKETTRAB,、MAINTRAB等元器件,,是單獨(dú)或以組合電路形式被應(yīng)用到被保護(hù)電路中,因?yàn)槊總€(gè)元器件有其各自不同的特性,,并且具有不同的性能:放電能力,;響應(yīng)特性;滅弧性能,;限壓精度,。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合以及設(shè)備對(duì)浪涌電壓保護(hù)的要求,可根據(jù)各類(lèi)產(chǎn)品的特性來(lái)組合出符合應(yīng)用要求的過(guò)電壓保護(hù)系統(tǒng),。
2,、浪涌電壓吸收器
浪涌噪聲常用浪涌吸收器進(jìn)行抑制,常用的浪涌吸收器有:
(1)氧化鋅壓敏電阻
氧化鋅壓敏電阻是以氧化鋅為主體材料制成的壓敏電阻,,其電壓非線性系數(shù)高,,容量大、殘壓低,、漏電流小,、無(wú)續(xù)流、伏安特性對(duì)稱,、電壓范圍寬,、響應(yīng)速度快、電壓溫度系數(shù)小,,且具有工藝簡(jiǎn)單,、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),是目前廣泛使用的浪涌電壓保護(hù)器件,。適用于交流電源電壓的浪涌吸收,、各種線圈、接點(diǎn)間浪涌電壓吸收及滅弧,,三極管,、晶閘管等電力電子器件的浪涌電壓保護(hù)。
(2)R,、C,、D組合浪涌吸收器
R、C,、D組合浪涌吸收器比較適用于直流電路,,可根據(jù)電路的特性對(duì)器件進(jìn)行不同的組合,
(3)瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)
當(dāng)TVS兩極受到反向高能量沖擊時(shí),,它能以10-12s級(jí)的速度,,將其兩極間的阻抗由高變低,吸收高達(dá)數(shù)kW的浪涌功率,使兩極的電位箝位于預(yù)定值,,有效地保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備中的元器件免受浪涌脈沖的損害,。TVS具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大,、漏電流低,、擊穿電壓偏差小、箝位電壓容易控制,、體積小等優(yōu)點(diǎn),,目前被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備等領(lǐng)域。
①TVS的特性
其正向特性與普通二極管相同,,反向特性為典型的PN結(jié)雪崩器件,。在浪涌電壓的作用下,TVS兩極間的電壓由額定反向關(guān)斷電壓VWM上升到擊穿電壓Vbr而被擊穿,。隨著擊穿電流的出現(xiàn),,流過(guò)TVS的電流將達(dá)到峰值脈沖電流IPP,同時(shí)在其兩端的電壓被箝位到預(yù)定的zui大箝位電壓VC以下,。其后,,隨著脈沖電流按指數(shù)衰減,TVS兩極間的電壓也不斷下降,,zui后恢復(fù)到初態(tài),,這就是TVS抑制可能出現(xiàn)的浪涌脈沖功率,保護(hù)電子元器件的過(guò)程,。
②TVS與壓敏電阻的比較
目前,,國(guó)內(nèi)不少需要進(jìn)行浪涌保護(hù)的設(shè)備上應(yīng)用壓敏電阻較為普遍。
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