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浪涌保护器常见的几种抑制器件特点及应用领域
日期: 2024-02-21

  是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置,适用于交流50/60Hz,标称电压220V/380V的供电系统中。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中别的设备的损害,对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过压的电涌进行保护,适用于家庭住宅、第三产业以及工业领域电涌保护的要求。

  浪涌保护器的类型和结构按不同的用途不一样,但它至少应包含一个非线性电压限制元件,其按工作原理可分为电压开关型、限压型及组合型三类。

  (1)电压开关型:SPD在没有瞬时过电压时处于高阻抗状态,当浪涌出现时突变为低阻抗状态,有效地将浪涌电流分流到地,保护设备免受过电压的损害。

  (2)限压型SPD:在没有浪涌出现时表现为高阻抗状态,但随电涌电流和电压的增加,阻抗会不断减小,将电压限制在一个安全的水平,其电流电压特性为强烈非线性,从而避免过电压对设备造成损害。

  (3)组合型SPD:将电压开关型和限压型两种SPD组合在一起,既有电压开关的功能,又有限压的功能,可以同时限制瞬态过电压和泄放电涌电流,保护效果更好。

  不同类型的浪涌保护器(SPD),所使用的抑制器件也不一样,下面一块儿来看看几种常见的抑制器特点及应用。

  (1)金属氧化物压敏电阻(Metal oxide varistor,MOV):压敏电阻由金属氧化物(主要是氧化锌)材料组成,属箝位型器件,其特性与两只背对背联接的稳压管非常相似,有着毫微秒级的响应速度。压敏电阻对瞬变信号的吸收能力与其体积成正比:其厚度正比于电压;面积正比于电流,是目前在电子科技类产品中使用最广泛的浪涌抑制器件。当压敏电阻上的电压超过一定幅度时,电阻的阻值大幅度降低,从而将浪涌能量泄放掉。

  吸收浪涌电流可从几十到几千安培,反应速度快,无极性,无续流,峰值电流承担接受的能力较大,价格实惠。

  直流电源线、频率低的信号线,或者与气体放电管串联起来用在交流电源线)瞬态电压抑制二极管(Transient voltage suppressor,TVS):

  气体放电管采用陶瓷密闭封装,内部由两个或数个带间隙的金属电极,充以惰性气体(氩气或氖气)构成。当加到两电极端的电压达到使气体放电管内的气体击穿时,气体放电管便开始放电,器件变为短路状态,使电极两端的电压不超过击穿电压。气体放电管一旦导通后,它两端的电压会很低。气体放电管有两极和三极之分,可分别用于线间和线-地间的保护。

  压敏电阻由金属氧化物(主要是氧化锌)材料组成,属于限压型器件,其特性与两只背对背联接的稳压管非常相似,有着毫微秒级的响应速度。压敏电阻对瞬变信号的吸收能力与其体积成正比:其厚度正比于电压;面积正比于电流,是目前在电子科技类产品中使用最广泛的浪涌抑制器件。当压敏电阻上的电压超过一定幅度时,电阻的阻值大幅度降低,从而将浪涌能量泄放掉。

  浪涌保护器的选型和安装应根据不同的应用场合和保护需求来做,一般应遵循以下原则:

  下面给出几个浪涌保护器的应用案例,以便于读者更好地理解浪涌保护器的作用和原理。

  电力系统是最容易受到雷电和其他瞬态过电压的影响的系统,因此就需要采用浪涌保护器对电力设备做保护,避免设备损坏或火灾事故。电力系统的浪涌保护器大体上分为三级。

  通信系统是最容易受到雷电和其他瞬态过电压的影响的系统之一,因此就需要采用浪涌保护器对通信设施和通信线路进行保护,避免设备损坏或数据丢失。通信系统的浪涌保护器大体上分为两级。

  工业控制管理系统是由各种传感器、执行器、控制器、通讯设备等组成的复杂系统,其对电源和信号的稳定性和可靠性要求很高,因此就需要采用浪涌保护器对其进行保护,避免浪涌造成设备故障或数据丢失。工业控制管理系统的浪涌保护器大体上分为两级。

  是一种有效的防止浪涌危害的电子装置,它能够准确的通过不同的工作原理和抑制器件,对不同的电源系统、通信系统、工业控制管理系统等进行分级保护,提高设备的安全性和可靠性。在选用和安装浪涌保护器时,应根据被保护设备的参数、重要程度、数量和位置等因素,选择正真适合的浪涌保护器类型、规格、级别、安装方法和附加功能,以达到最佳的保护效果。同时,应按时进行检查和测试浪涌保护器的工作状态,及时有效地发现和更换损坏或老化的浪涌保护器,保证浪涌保护器的正常工作。