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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除浪涌保护修订记录编号修订内容简述修订日期修订后版本号修订人审核人批准人1创建2014-03-101.0李玲合杭州家和物联产品中心2014年3月10日此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目录一、浪涌保护概述11.1、浪涌保护11.2、产生雷电浪涌的方式1二、浪涌保护器的基本原理2三、浪涌保护器的类型23.1、电压限制型SPD23.2、电压开关型SPD23.3、组合型33.4、三种SPD的优缺点比较3四、电压保护水平的定义34.1、电压限制型SPD的Up44.2、电压开关型SPD
2、的Up44.3、组合型SPD的Up5五、浪涌保护器最大持续运行电压的意义6六、浪涌保护电路6此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除一、浪涌保护概述1.1、浪涌保护浪涌保护主要是保护电子设备免受雷电电涌的危害,也兼而使电子设备免受大部分操作电涌的危害。电涌是指瞬态电冲击,包括电涌冲击、电流冲击和功率冲击。此处所谓瞬态是指持续时间大大低于工频周期(0.02s)的瞬变过程。对地闪击的雷电流波形的特点是上升时间极短(0.1～几个μs),而下降时间相对较长(几十到几百μs)的单极性波。典型操作电涌波形是叠加在工频波形上的几百Hz
3、到上百kHz的振荡波,整个持续时间不过几个工频周期。雷电和操作电涌的峰值与很多因素有关,出现在建筑物内的电涌从近kV到几十kV,如不加以限制会损坏电子设备。电子设备遭受雷害会引起电子设备的误动;电源设备和贵重的计算机及各种硬件设备的损坏,造成直接经济损失;引起电子设备正常工作的中断,对社会造成不良影响和巨大的间接经济损失;还可能在微电子芯片中留下潜伏性的隐患,使电子设备运行不稳定和加速老化,给有关系统的工作造成无穷的麻烦。1.2、产生雷电浪涌的方式(1)直击雷引起的反击。信息系统一般不暴露在可能直接遭受雷击的场所,直击雷直接破坏电子设备几无可
4、能。雷害破坏电子设备的方式可能是由直击雷电流通过接地装置时造成的高电压使电子设备的薄弱环节击穿。这种雷害方式称为反击。(2)侵入波。雷电击中与电子设备连接的户外架空线(交流配电线、信号线、电话线),则雷电波就会沿线传入。这种方式称为侵入波。由于户外线延伸很广,因此雷电侵入的可能性较大。(3)雷电感应。直击雷电流通过引下线(如建筑物结构钢筋)时在室内引起电磁感应。虽然感应电压不如前述几种高,却也足以破坏电子元件,而且它最接近电子设备,在建筑物内部各处都可能出现。设备越是接近雷电流引下线,感应电压越高。另一种情况是雷击建筑物附近地面,雷击通道的强
5、电流产生的磁场也能在建筑物内部引起电磁感应。如雷电流较大,建筑物附近1.5～2km的雷击就有可能影响室内的电子设备。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除二、浪涌保护器的基本原理浪涌保护器(SurgeProtec2tionDevice,SPD),按国际电工委员会的定义,电涌保护器是:“用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的装置,它至少应包含一个非线性元件。”电涌保护器并联在被保护设备两端,通过泄放浪涌电流、限制浪涌电压来保护电子设备。泄放雷电流、限制浪涌电压这两个作用都是由其非线性元件(一个非线性电阻,或是一个开关元件)完
6、成的。在被保护电路正常工作,瞬态电涌未到来以前,此元件呈现极高的电阻,对被保护电路没有影响;而当瞬态电涌到来时,此元件迅速转变为很低的电阻,将浪涌电流旁路,并将被保护设备两端的电压限制在较低的水平。到电涌结束,该非线性元件又迅速、自动地恢复为极高电阻。如果这个动作与恢复的过程能迅速而顺利地完成,被保护设备和电路就不会遭受雷电或操作电涌的危害,其工作也不会被中断。三、浪涌保护器的类型浪涌保护器的类型有三种.分别是:电压限制型;电压开关型;组合型(串联型和并联型).3.1、电压限制型SPD电压限制型SPD的核心保护元件为各种非线性电阻性元件,具有
7、连续的伏安特性,随着电流增大,电阻连续减小。电源SPD中最普遍的是金属氧化物非线性电阻(简称MOV),有时又称压敏电阻。MOV元件常为圆片或方片状,由多种金属氧化物(主要是ZnO)组成。无电涌时MOV处于小电流密度区,电涌通过时处于饱和区,有箝位作用。此外,还有箝位二极管、瞬态电压抑制器(一种专门用来限制大电流瞬态的二极管,简称TVS)和硅雪崩二极管(简称SAD)等。SPD可用其中的一种,也可以是几种的混合,均称作电压限制型。3.2、电压开关型SPD电压开关型SPD的核心保护元件是各种开关型器件,此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权
8、，请联系网站删除如开放的空气间隙、封闭的气体放电管和晶闸管等。电源SPD中最常用的是间隙。开关型器件也是非线性元件,但伏安特性不连续,在小电压时基本上为开路状态;电
