防雷器(SPD)在电子信息系统中的应用

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1、防雷器（SPD）在电子信息系统中的应用 雷电灾害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一，也是目前我国严重的自然灾害之一。我国的雷击灾害十分频繁，受灾率高，造成的灾害十分严重，雷电灾害给人们生活带来了极大的安全隐患。随着现代科学技术的进步，知识经济和信息时代已经到来，微电子技术、信息技术已渗透到了人类社会生产和生活的各个领域，各种电子信息设备大量涌现、品种之多、数量之大、应用的范围之广，特别是微电子技术的飞速发展，微电子器件的集成化、小型化、高速化的水平不断提高，而“三化”的必然结果是导致各种电子信息设备的耐过压、耐过流和抗雷电电磁脉冲的能力大大降低，

2、然而极易遭受雷电的危害，特别是雷电电磁脉冲（感应雷）造成的损害更为严重，约占总雷害事故的80％以上。因此，为了消除这一公害，人们进行了深入的理论研究和广泛的实践探索，研发了品种繁多的电子信息系统的雷电防护产品，不断完善电子信息系统的雷电防护的工程技术。l-QwT2一、防雷器（英文缩写为SPD，以下简称SPD）的类型、性能介绍M防雷器（SPD）又称等电位连接器、浪涌保护器、浪涌抑制器、过电压保护器、突波吸收器、防雷保安器等。BA.1、防雷器有电源线路防雷器，天馈线路防雷器及信号线路防雷器等。<2、防雷器可也分开关型SPD、限压型SPD和混合型SPD。n5

3、（1）开关型SPD（VoltageswitchingtypeSPD），又称雷电流避雷器，这种SPD在没有电涌时为高阻抗，但一旦响应电压电涌时其阻抗就突变为低值，用作这种非线性装置的常见例子有放电间隙，气体放电管，闸流晶体管（可控硅）及三端双向可控硅开关。这类SPD有时称为克罗巴型SPD。},

4、F*"（2）限压型SPD（VoltagelimitingtypeSPD），这种SPD在没有电涌时为高阻抗，但随着电涌电流和电压的增加其阻抗会不断减小，用作这类非线性组件的例子是压敏电阻和抑制二极管，这类SPD有时称为箝压型SPD。xKgXF（3）联合型SPD，这种

5、SPD由电压开关型部件和限压型部件联合组装在一起，根据二者的联合参数和应用电压特性可组合装成具有电压开关﹑限压或这两种特性兼有的联合型SPD。3、气体放电管。气体放电管是耐用的通断型元件，其优点是能承受数百微秒内数千安培瞬态雷电的电流冲击。其缺点是气体电离过程需要时间，其响应为微秒级，而雷电过电压的波头时间非常短促，当波头越过交换机器压门限后气体放电管才动作。这就不可避免地在交换机上施加了一个超过其电路耐压值的浪涌电压，虽持续时间短，但仍可能损坏电路。另外气体放电管在多次较大电流冲击下，由于电极消融而使放电间隙增大，导致点火电压升高，放电管惰性随之增大

6、，加在电路上的过电压幅值增大，时间延长，造成设备损坏的机会也会增多。QdN4、压敏电阻。压敏电阻具有较好的非线性，有很大的吸收能量的能力，响应速度极快。压敏电阻的特点是在传输图象信号、视频信号、ISDN信号时，由于其杂波电容高，电容的导线电感形成一个低通电路，会使信号大幅度的衰减，出现传输失真。响应速度虽然比较快，但仍跟不上程控交换机集成电路的响应速度。其另一个缺点是它的老化。雷电波每冲击一次，压敏电阻的残压和动作电压会升高，灵敏度和使用寿命就会下降。y3{,b%5、热敏电阻。热敏电阻，又称PTC。高分子PTC具有内阻小且稳定、动作速度快、表面温度低、

7、耐高压、耐雷击、不会爆裂、击穿时呈开路等优点，在通过正常工作电流时，其内部具有大量的导电轨，呈现极低的电阻。一旦遇到故障时，过电流导致元件发热，PTC内部的高分子由于热运动而相互脱离开来，只剩下极少量的导电轨，PTC在瞬间呈现高阻抗(其阻值猛增几个数量级)，从而使线路电流降至安全值，一旦故障排除，元件冷却后即可恢复至原来的低阻状态。Q}l6、固体放电管。固体放电管，又称为半导体放电管，是通信领域中防雷击器件的尖端产品。是气体放电管、压敏电阻的更新换代产品。当外加雷电感应电压上升到其击穿电压时，半导体放电管呈雪崩三极管的曲线动作。随着雷电流的减少，其两端

8、电压恢复为"断开"状态。由于计算机仿真设计和生产过程的计算机控制，可精确的预定固体放电管的放电电流能力和导通状态残压(仅几伏)，无论从固体放电管的响应速度(200～400μV)、离散性、使用寿命(长达15年以上)及复原特性均优于其它保护器件，同时还适应当今发展ISDN通信的使用要求。47、防雷器（SPD）的主要性能、指标lc0>R（1）最大持续运行电压Uc：/_Pdk可以持续施加于电涌保护器的最大交流有效值电压或最大直流电压，等于电涌保护器的额定电压。ir（2）冲击电流Iimp：U1用于电源的第一级保护SPD，反映了SPD的耐直击雷能力（采用10/35

9、0μs波形）。包括幅值电流Ipeak和电荷Q，其值可根据建筑物防雷等级和进入建筑物的各种设施（