什么是浪涌保護(hù)器SPD

浪涌保護(hù)器（SPD），也稱為電涌保護(hù)器，是為各種電子設(shè)備，儀器和通信線路提供安全保護(hù)的電子設(shè)備。當(dāng)由于外部干擾在電路或通信電路中突然產(chǎn)生尖峰電流或電壓時(shí)，浪涌保護(hù)裝置可以在很短的時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)和分流，以防止浪涌損壞電路中的其他設(shè)備。

什么是浪涌，它們來自哪里，以及未受保護(hù)的裝置可能發(fā)生什么樣的損壞。下面地凱科技給大家科普一波

一、簡(jiǎn)介

地凱科技電涌保護(hù)裝置（SPD）是電子設(shè)備防雷中不可或缺的設(shè)備。浪涌保護(hù)裝置的功能是將滲透到電源線和信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)可以承受的電壓范圍內(nèi)，保護(hù)被保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)免受沖擊和損壞。SPD適用于交流50/60HZ，額定電壓220V/380V供電系統(tǒng)。

雷電放電可能發(fā)生在云之間或云內(nèi)部，或云與地面之間。此外，使用大量大容量電氣設(shè)備引起的內(nèi)部浪涌會(huì)影響供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備。

云層和地面之間的雷電放電由一次或多次單獨(dú)的雷擊組成，每次雷擊都攜帶許多振幅高、持續(xù)時(shí)間短的電流。典型的雷電放電將包括兩次或三次雷擊，每次的時(shí)間間隔約為二十分之一秒。大多數(shù)雷電流落在 10，000 到 100，000 安培的范圍內(nèi)，它們的持續(xù)時(shí)間通常小于 100 微秒。

在供電系統(tǒng)中使用大容量設(shè)備和變頻設(shè)備帶來了日益嚴(yán)重的內(nèi)部浪涌問題。我們將其歸因于瞬態(tài)過電壓（TVS）的影響。任何電氣設(shè)備都有允許的電源電壓范圍。有時(shí)，即使是非常窄的過電壓浪涌也會(huì)損壞設(shè)備的電源或所有電源。這是瞬態(tài)過電壓（TVS）的破壞性影響。特別是對(duì)于一些敏感的微電子器件，有時(shí)小浪涌可能會(huì)造成致命的損壞。

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二、特點(diǎn)

1保護(hù)流量大，殘壓極低，響應(yīng)時(shí)間快;

2.采用最新的滅弧技術(shù)，完全避免火災(zāi);

3.采用溫控保護(hù)電路，內(nèi)置熱保護(hù);

4.帶電源狀態(tài)指示，指示電涌保護(hù)器的工作狀態(tài);

5.結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，穩(wěn)定可靠。

三、地凱科技浪涌保護(hù)器主要參數(shù)

1.標(biāo)稱電壓Un：被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓匹配。此參數(shù)指示應(yīng)選擇的保護(hù)程序類型。它標(biāo)志著交流或直流電壓的有效值。

2.額定電壓Uc：可長(zhǎng)時(shí)間施加到保護(hù)器指定端而不引起保護(hù)器特性變化和保護(hù)元件激活的電壓的最大有效值。

3.額定放電電流Isn：將波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷波施加到保護(hù)器上10次時(shí)，保護(hù)器可以承受的最大脈沖電流峰值。

4.最大放電電流Imax：當(dāng)對(duì)保護(hù)器施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷波進(jìn)行一次沖擊時(shí)，保護(hù)器可以承受的最大脈沖電流峰值。

5.電壓保護(hù)等級(jí)Up：保護(hù)器在以下測(cè)試中的最大值：閃絡(luò)電壓斜率為1KV/μs;額定放電電流的殘余電壓。

6、響應(yīng)時(shí)間tA：主要反映保護(hù)器中特殊保護(hù)元件的動(dòng)作靈敏度和擊穿時(shí)間。一定時(shí)間段內(nèi)的變化取決于du/dt或di/dt的斜率。

7.數(shù)據(jù)傳輸速率Vs：表示一秒傳輸多少比特，單位：bps。它是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選擇防雷裝置的參考值，防雷裝置的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。

8.插入損耗Ae：在給定頻率下插入保護(hù)器前后的電壓之比。

9.回波損耗Ar：表示前波在保護(hù)器件（反射點(diǎn)）反射的比例，是直接衡量保護(hù)器件是否與系統(tǒng)阻抗兼容的指標(biāo)。

10.最大縱向放電電流：指將波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波施加到地面一次時(shí)，保護(hù)器可以承受的最大脈沖電流的峰值。

11.最大橫向放電電流：是指在線路與線路之間施加波形為8/20μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波時(shí)，保護(hù)器可以承受的最大脈沖電流的峰值。

12.在線阻抗：指在標(biāo)稱電壓Un經(jīng)保護(hù)器的電路阻抗和電感之和。通常稱為“系統(tǒng)阻抗”。

13.峰值放電電流：有兩種類型：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。

14.漏電流：指在標(biāo)稱電壓Un為75或80的情況過保護(hù)器的直流電。

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四、基本電路

電涌保護(hù)器的電路根據(jù)不同的需要有不同的形式?；窘M件是上述組件。熟練的防雷產(chǎn)品研究人員可以設(shè)計(jì)各種電路。根據(jù)電路系統(tǒng)的差異，主要有三種SPD電路：?jiǎn)蜗啵琓N-C和TN-S。

五、主要組成部分

1 火花間隙

它通常由兩根暴露在空氣中的金屬棒組成，由一定的間隙隔開。其中一根金屬棒連接到所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或中性線（N）。另一根金屬棒連接到接地線（PE）相連接。當(dāng)瞬時(shí)過電壓襲來時(shí)，間隙被擊穿，并將一部分過電壓電荷引入地面，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓增加。兩根金屬棒在火花隙中的距離可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是滅弧性能差。改進(jìn)的火花隙是角間隙。其滅弧功能優(yōu)于前者。它依靠電路的電力F和熱氣流的上升效應(yīng)來熄滅電弧。

2 氣體放電管

氣體放電管（GDT）由一對(duì)彼此分離并封裝在充滿某種惰性氣體（Ar）的玻璃管或陶瓷管中組成。為了提高放電管的觸發(fā)概率，放電管內(nèi)有輔助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有兩極型和三極型。

氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要包括直流放電電壓Udc;脈沖放電電壓上行（通常為上≈（2~3）Udc;工頻耐受電流In;沖擊耐受電流Ip;絕緣電阻R（>109Ω））;電極間電容（1-5PF）。

氣體放電管可在直流和交流下使用。所選直流放電電壓Udc如下：

直流下：Udc≥1.8U0（U0是線路正常運(yùn)行的直流電壓）

交流下：U dc≥1.44Un（Un是線路正常運(yùn)行的交流電壓的有效值）

3 金屬氧化物壓敏電阻

它是一種以ZnO為主要成分的非線性電阻金屬氧化物半導(dǎo)體。當(dāng)施加到兩端的電壓達(dá)到一定值時(shí)，電阻對(duì)電壓非常敏感。其工作原理相當(dāng)于多個(gè)半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)，壓敏電阻的特點(diǎn)是非線性特性好（I=非線性系數(shù)α單位為CUα），電流容量大（~2KA/cm2），正常漏電流低（10-7~10-6A），殘余電壓低，對(duì)瞬時(shí)過壓的響應(yīng)時(shí)間快（~10-8s），沒有續(xù)流。

4 瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管

TVS二極管具有鉗位和限制電壓的功能。它在反向擊穿區(qū)域工作。由于其低鉗位電壓和快速動(dòng)作響應(yīng)，特別適合用作多級(jí)保護(hù)電路中的最后幾級(jí)保護(hù)元件。抑制二極管在擊穿區(qū)的伏安特性可以用以下公式表示：I=CUα，其中α是非線性系數(shù)，齊納二極管α=7~9，雪崩二極管α=5~7

5 扼流線圈

扼流線圈是以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件。它由兩個(gè)相同尺寸和相同匝數(shù)的線圈對(duì)稱纏繞在同一鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端子器件。它必須抑制共模信號(hào)的大電感，而差模信號(hào)的小漏感幾乎沒有影響。在平衡線路中使用扼流線圈可以有效抑制共模干擾信號(hào)（如雷電干擾），而不影響線路上差模信號(hào)的正常傳輸。

審核編輯黃宇