電涌保護(hù)器(spd)工作原理和結(jié)構(gòu)論文

電涌保護(hù)器(spd)工作原理和結(jié)構(gòu)論文

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1、電涌保護(hù)器(SPD)工作原理和結(jié)構(gòu)論文.freel2),常態(tài)泄漏電流?。?0-7~10-6A),殘壓低(取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量),對瞬時過電壓響應(yīng)時間快(~10-8s),無續(xù)流。壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有:壓敏電壓(即開關(guān)電壓)UN,參考電壓Ulma;殘壓Ures;殘壓比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;泄漏電流;響應(yīng)時間。壓敏電阻的使用條件有:壓敏電壓:UN≥(√2×1.2)/0.7U0(U0為工頻電源額定電壓)最小參考電壓:Ulma≥(1.8~2)Uac(直流條件下使用)U

2、lma≥(2.2~2.5)Uac(在交流條件下使用,Uac為交流工作電壓)壓敏電阻的最大參考電壓應(yīng)由被保護(hù)電子設(shè)備的耐受電壓來確定,應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護(hù)電子設(shè)備的而損電壓水平,即(Ulma)max≤Ub/K,上式中K為殘壓比,Ub為被保護(hù)設(shè)備的而損電壓。4.抑制二極管:抑制二極管具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區(qū),由于它具有箝位電壓低和動作響應(yīng)快的優(yōu)點,特別適合用作多級保護(hù)電路中的最末幾級保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數(shù),對于齊納二極管

3、α=7~9,在雪崩二極管α=5~7.抑制二極管的技術(shù)參數(shù)主要有(1)額定擊穿電壓,它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內(nèi),而雪崩二極管的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內(nèi)。(2)最大箝位電壓:它是指管子在通過規(guī)定波形的大電流時,其兩端出現(xiàn)的最高電壓。(3)脈沖功率:它是指在規(guī)定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。(4)反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區(qū),其兩端所能施加的最大電壓,

4、在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護(hù)電子系統(tǒng)的最高運行電壓峰值,也即不能在系統(tǒng)正常運行時處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。(5)最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過的最大反向電流。(6)響應(yīng)時間:10-11s5.扼流線圈:扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,它由兩個尺寸相同,匝數(shù)相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環(huán)形磁芯上,形成一個四端器件,要對于共模信號呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,而對于差模信號呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號

5、(如雷電干擾),而對線路正常傳輸?shù)牟钅P盘枱o影響。這種扼流線圈在制作時應(yīng)滿足以下要求:1)繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣,以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路。2)當(dāng)線圈流過瞬時大電流時,磁芯不要出現(xiàn)飽和。3)線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣,以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿。4)線圈應(yīng)盡可能繞制單層,這樣做可減小線圈的寄生電容,增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。6.1/4波長短路器1/4波長短路器是根據(jù)雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的微波信號電涌保護(hù)器,這種保護(hù)器中的金屬短路棒

6、長度是根據(jù)工作信號頻率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波長的大小來確定的。此并聯(lián)的短路棒長度對于該工作信號頻率來說,其阻抗無窮大,相當(dāng)于開路,不影響該信號的傳輸,但對于雷電波來說,由于雷電能量主要分布在n+KHZ以下,此短路棒對于雷電波阻抗很小,相當(dāng)于短路,雷電能量級被泄放入地。由于1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米,因此耐沖擊電流性能好,可達(dá)到30KA(8/20μs)以上,而且殘壓很小,此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的,其不足之處是工頻帶較窄,帶寬約為2%~20%左右,另一個缺點是不

7、能對天饋設(shè)施加直流偏置,使某些應(yīng)用受到限制。三、SPD的基本電路電涌保護(hù)器的電路根據(jù)不同需要,有不同的形式,其基本元器件就是上面介紹的幾種,一個技術(shù)精通的防雷產(chǎn)品研究工作者,可設(shè)計出五花八門的電路,好似一盒積木可搭出不同的結(jié)構(gòu)圖案。研制出既有效又性能價格比好的產(chǎn)品,是防雷工作者的重任。

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