五種浪湧保護器的防護方法
發布時間:2012-12-30 責任編輯:easonxu
【導讀】產生浪湧的原因是多方麵的,浪湧是一種上升速度高、持續時間短的尖峰脈衝。電網過壓、開關打火、虯源反向、靜電、電機/電源噪聲等都是產生浪湧的因素。而浪湧保護器為電子設備的電源浪湧防護提供了一種簡便、經濟、可靠的防護方法。
眾所周知,電子產品在使用中經常會遇到意外的電壓瞬變和浪湧,從而導致電子產品的損壞,損壞的原因是電子產品中的半導體器件(包括二極管、晶體管、可控矽和集成電路等)被燒毀或擊穿。據估計,電子產品的故障有75%是由於瞬變和浪湧造成的。電壓的瞬變和浪湧無處不在,電網、雷擊、爆破,就連人在地毯上行走都會產生上萬伏的靜電感應電壓,這些,都是電子產品的隱形致命殺手。
因此,為了提高電子產品的可靠性和人體自身的安全性,必須對電壓瞬變和浪湧采取防護措施。其方法之一是使整機和係統接地,整機和係統的地(公共端)和大地應分開,整機和係統中的每個子係統均應有獨立的公共端,在子係統之間需傳輸數據或信號時,應以大地為參考電平,接地線(麵)必須能流過很大的電流,如幾百安培。第二種防護方法是在整機和係統中的關鍵部位(如電腦的顯示器等)采用電壓瞬變和浪湧的防護器件,使電壓瞬變和浪湧通過防護器件旁路到子係統地和大地,從cong而er讓rang進jin入ru整zheng機ji和he係xi統tong中zhong的de瞬shun變bian電dian壓ya和he浪lang湧yong幅fu度du大da大da降jiang低di。第di三san種zhong防fang護hu方fang法fa是shi對dui重zhong要yao和he昂ang貴gui的de整zheng機ji和he係xi統tong采cai用yong幾ji個ge電dian壓ya瞬shun變bian和he浪lang湧yong防fang護hu器qi件jian的de組zu合he形xing式shi,以構成多級防護電路。
浪湧保護器為電子設備的電源浪湧防護提供了一種簡便、經濟、可靠的防護方法,通過防浪湧元件(MOV),在雷擊感應及操作過電壓時,迅速將浪湧能量傳入大地,保護設備免遭損害。
對浪湧的防護方法
(1)並聯型電湧保護器並聯於供電線路上
zaizhengchangqingkuangxia,fangleimokuaineideyamindianzuchuyugaozuzhuangtai。dianwangzaoshouleijihuokaiguancaozuochuxianshunshilangyongguodianyashi,fangleiqizainamiaojishijianneixiangying,yamindianzuchengdizuzhuangtai,xunsujiangguodianyaxianzhizaiyigehendidefuzhinei。
當(dang)線(xian)路(lu)中(zhong)有(you)較(jiao)長(chang)時(shi)間(jian)的(de)持(chi)續(xu)脈(mai)衝(chong)或(huo)持(chi)續(xu)過(guo)電(dian)壓(ya),壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)器(qi)性(xing)能(neng)劣(lie)化(hua)而(er)發(fa)熱(re)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)使(shi)熱(re)脫(tuo)機(ji)構(gou)脫(tuo)扣(kou),避(bi)免(mian)火(huo)災(zai)發(fa)生(sheng),從(cong)而(er)保(bao)護(hu)設(she)備(bei)。
(2)串聯濾波型電湧保護器串聯接入供電線路中
為貴重的電子設備提供安全、jiejingdedianyuan,leidianbochuleyoujudadenengliangwai,haiyoujiqidouqiaodedianyajidianliushangshenglv。binglianxingdianyongbaohuqizhinengyizhileidianbodefuzhi,danwufagaibianqijijushangshengdeqianyan。chuanlianlvboxingdianyuandianyongbaohuqichuanlianyugongdianxianlushang。zaiguodianyaqingkuangxiaMOV1、MOV2在納妙級時間內做出響應,將過電壓箝位;同時LC濾波器將雷電波陡峭的電壓,電流提升率降低近1000倍,殘壓降低5倍,從而保護敏感的用戶設備。
(3)在電源線的相間、線間安裝壓敏限幅型元件,以限製浪湧過電壓。
第一種方法對照明、電梯、空調、電機等耐衝擊電壓水平較高的電氣設備的防護效果比較好。但對於集成度高、結構緊湊的現代電子設備來說,實際防護效果就不那麼令人滿意了。理由如下:
以單相220V交流電源的感應雷擊防護為例,常用方法在零、地(di)線(xian)之(zhi)間(jian)並(bing)上(shang)合(he)適(shi)的(de)壓(ya)敏(min)型(xing)元(yuan)件(jian),以(yi)吸(xi)收(shou)限(xian)製(zhi)感(gan)應(ying)雷(lei)擊(ji)產(chan)生(sheng)的(de)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya)。電(dian)源(yuan)線(xian)路(lu)防(fang)雷(lei)效(xiao)果(guo)的(de)好(hao)壞(huai)完(wan)全(quan)取(qu)決(jue)於(yu)壓(ya)敏(min)器(qi)件(jian)參(can)數(shu)的(de)選(xuan)擇(ze)和(he)壓(ya)敏(min)器(qi)件(jian)工(gong)作(zuo)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。壓(ya)敏(min)限(xian)幅(fu)值(zhi)的(de)選(xuan)擇(ze)是(shi)在(zai)市(shi)電(dian)的(de)峰(feng)值(zhi)310V的基礎上加上20%的電網波動影響、10%的器件分散性誤差和15%的因長期工作造成發熱、受潮、元件老化等可靠性因素補償,一般取值為470V~510V。感應雷擊等各種尖峰幹擾電壓都被限製在470V。對於470V以下的電壓,壓敏器件不動作。
普通低壓電器設備(機床、電梯、照明、空調等)的工頻耐壓值一般為交流1500V,而瞬間耐壓峰值可達2500V以上,所以470V的電壓是十分安全的。但大規模集成電路組成的現代電子設備的工作電壓一般為±5V~±15V之間,最高耐壓值一般不超過50V,所以疊加在市電上的小於470V的高頻尖峰電壓就會直接送入負載,通過空間耦合電容,變壓器層間、極(ji)間(jian)電(dian)容(rong)不(bu)成(cheng)比(bi)例(li)地(di)傳(chuan)到(dao)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)或(huo)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)芯(xin)片(pian)上(shang),能(neng)造(zao)成(cheng)故(gu)障(zhang)。盡(jin)管(guan)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)和(he)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)都(dou)有(you)相(xiang)應(ying)的(de)防(fang)尖(jian)峰(feng)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi),但(dan)受(shou)成(cheng)本(ben)和(he)體(ti)積(ji)限(xian)製(zhi),再(zai)加(jia)上(shang)感(gan)應(ying)雷(lei)擊(ji)等(deng)尖(jian)峰(feng)幹(gan)擾(rao)的(de)強(qiang)度(du)、頻pin譜pu變bian化hua很hen大da,所suo以yi防fang護hu效xiao果guo不bu理li想xiang。這zhe還hai是shi在zai壓ya敏min限xian幅fu元yuan件jian比bi較jiao理li想xiang的de情qing況kuang下xia得de出chu的de效xiao果guo,實shi際ji上shang由you於yu壓ya敏min元yuan件jian殘can壓ya和he引yin線xian電dian感gan的de影ying響xiang,在zai較jiao強qiang感gan應ying雷lei擊ji下xia,可ke能neng會hui導dao致zhi實shi際ji限xian幅fu電dian壓ya峰feng值zhi升sheng到dao800V~1000V以上,而使後級電子設備遭受威脅。
(4)加強對電子設備的防護效果,在電源與負載間串入超隔離變壓器(又稱隔離法),以隔絕高頻尖峰幹擾,同時又可使次級等電位聯接便於進行。
隔(ge)離(li)法(fa)主(zhu)要(yao)采(cai)用(yong)帶(dai)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)的(de)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)。由(you)於(yu)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)是(shi)一(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)大(da)地(di)的(de)幹(gan)擾(rao),所(suo)以(yi)它(ta)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)繞(rao)組(zu)間(jian)的(de)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)來(lai)傳(chuan)遞(di)。如(ru)果(guo)在(zai)初(chu)、次(ci)級(ji)之(zhi)間(jian)插(cha)入(ru)屏(ping)蔽(bi)層(ceng),並(bing)使(shi)之(zhi)良(liang)好(hao)接(jie)地(di),便(bian)能(neng)使(shi)幹(gan)擾(rao)電(dian)壓(ya)通(tong)過(guo)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)分(fen)路(lu)掉(diao),從(cong)而(er)減(jian)小(xiao)輸(shu)出(chu)端(duan)的(de)幹(gan)擾(rao)電(dian)壓(ya)。理(li)論(lun)上(shang)帶(dai)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)能(neng)使(shi)衰(shuai)減(jian)量(liang)達(da)到(dao)60dB左右。但隔離效果的好壞,往往取決於屏蔽層的工藝。最好選用 0.2 mm厚的紫銅板材,原邊、fubiangejiayigepingbiceng。tongchang,yuanbiandepingbicengtongguoyigedianrongqiyufubiandepingbicengjiedaoyiqi,zaijiedaofubiandedishang。yekeyiyuanbiandepingbicengjieyuanbiandedixian,fubiandepingbicengjiedaobiandedixian。bingqiejiediyinxiandejiemianjiyeyaodayixiehao。caiyongdaipingbicengdegelibianyaqi,shigehaofangfa,zhishitijijiaoda。
這種方法因變壓器功能過於單一,相對體積、重量大,安裝不甚方便,對中、低頻尖峰和浪湧防護效果不好,因此市場有限,生產廠家也不多。所以非特殊場合一般都不用。
(5)吸收法
吸xi收shou法fa主zhu要yao采cai用yong吸xi波bo器qi件jian將jiang浪lang湧yong尖jian峰feng幹gan擾rao電dian壓ya吸xi收shou掉diao。吸xi波bo器qi件jian都dou有you共gong同tong的de特te點dian,即ji在zai閾yu值zhi電dian壓ya以yi下xia呈cheng現xian高gao阻zu抗kang,而er一yi旦dan超chao過guo閾yu值zhi電dian壓ya,則ze阻zu抗kang便bian急ji劇ju下xia降jiang,因yin此ci對dui尖jian峰feng電dian壓ya有you一yi定ding的de抑yi製zhi作zuo用yong。這zhe類lei吸xi波bo器qi件jian主zhu要yao有you壓ya敏min電dian阻zu、氣體放電管、TVS管、固體放電管等。不同的吸波器件對尖峰電壓的抑製也有各自的局限性.如壓敏電阻的電流吸收能力不夠大;氣體放大電管的響應速度較慢。
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