電涌保護(hù)器工作原理

1、電涌保護(hù)器工作原理電涌保護(hù)器工作原理電涌保護(hù)器（SPD）工作原理及結(jié)構(gòu)電涌保護(hù)器(SurgeprotectionDevice)是電子設(shè)備雷電防護(hù)中不可缺少的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護(hù)器”英文簡寫為SPD。電涌保護(hù)器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)，或?qū)?qiáng)大的雷電流泄流入地，保護(hù)被保護(hù)的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含一個

2、非線性電壓限制元件。用于電涌保護(hù)器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極管和扼流線圈等。一、SPD的分類：1、按工作原理分：1開關(guān)型：其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓時，其阻抗就突變?yōu)榈椭担试S雷電流通過。用作此類裝置時器件有：放電間隙、氣體放電管、閘流晶體管等。2限壓型：其工作原理是當(dāng)沒有瞬時過電壓時為高阻擾，但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性。用

3、作此類裝置的器件有：氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極管、雪崩二極管等。3分流型或扼流型分流型：與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗。扼流型：與被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗，而對正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。用作此類裝置的器件有：扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、14波長短路器等。按用途分：(1)電源保護(hù)器：交流電源保護(hù)器、直流電源保護(hù)器、開關(guān)電源保護(hù)器等。(2)信號保護(hù)器：低頻信號保護(hù)器、高頻信號

4、保護(hù)器、天饋保護(hù)器等。二、SPD的基本元器件及其工作原理：1放電間隙(又稱保護(hù)間隙)：它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成(如圖15a)，其中一根金屬棒與所需保護(hù)設(shè)備的電源相線L1或零線（N）相連，另一根金屬棒與接地線(PE)相連接，當(dāng)瞬時過電壓襲來時，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡單，其缺點時滅弧性能差。改進(jìn)型的放電間隙為角型

5、間隙，它的滅弧功能較前者為好，它是回路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。2氣體放電管：它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率，在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的，氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有：直流放電電壓Udc沖擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2～3)Udc工頻而授電流In沖擊而授電流Ip；絕緣電阻R(109Ω)；極間電容(

6、15PF)氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下：在直流條件下使用：U21所示。這種保護(hù)器中的金屬短路棒長度是根據(jù)工作信號頻率（如900MHZ或1800MHZ）的14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nKHZ以下（如圖22所示），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。

7、由于14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（820μs）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