浪湧保護技術的含義及工作原理
發布時間:2022-11-14 來源:TsinghuaJoking 責任編輯:wenwei
【導讀】如ru今jin,浪lang湧yong保bao護hu裝zhuang置zhi可ke以yi防fang止zhi對dui電dian器qi電dian路lu板ban的de破po壞huai很hen小xiao或huo完wan全quan破po壞huai。然ran而er,出chu於yu安an全quan原yuan因yin,它ta們men同tong樣yang至zhi關guan重zhong要yao。理li解jie浪lang湧yong保bao護hu必bi不bu可ke少shao的de原yuan因yin。這zhe意yi味wei著zhe您nin將jiang掌zhang握wo與yu高gao壓ya浪lang湧yong或huo電dian壓ya尖jian峰feng有you關guan的de風feng險xian和he危wei害hai的de完wan整zheng信xin息xi。這zhe些xie情qing況kuang可ke能neng會hui持chi續xu幾ji納na秒miao到dao幾ji微wei秒miao。然ran而er,盡jin管guan它ta們men的de周zhou期qi很hen短duan,但dan它ta們men給gei電dian子zi設she備bei帶dai來lai了le相xiang當dang大da的de壓ya力li。了le解jie浪lang湧yong保bao護hu技ji術shu的de含han義yi、工作原理和設計有助於選擇完美的浪湧保護器電路。
一、浪湧保護含義
浪(lang)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei),它(ta)僅(jin)僅(jin)消(xiao)耗(hao)很(hen)小(xiao)的(de)電(dian)能(neng),或(huo)者(zhe)不(bu)消(xiao)耗(hao)電(dian)能(neng),但(dan)卻(que)能(neng)夠(gou)在(zai)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)電(dian)器(qi)上(shang)出(chu)現(xian)瞬(shun)態(tai)變(bian)化(hua)的(de)高(gao)壓(ya)尖(jian)峰(feng)時(shi)對(dui)電(dian)壓(ya)進(jin)行(xing)平(ping)滑(hua),此(ci)時(shi)它(ta)們(men)形(xing)成(cheng)快(kuai)速(su)短(duan)路(lu)回(hui)路(lu)以(yi)保(bao)護(hu)在(zai)主(zhu)要(yao)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)上(shang)的(de)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)。
二、浪湧保護電路種類
有兩種常見類型的浪湧保護器電路,它們分別為:
1、初級浪湧保護器
初級電湧保護器是可以安裝在任何地方的設備。其中包括辦公室、房fang屋wu或huo建jian築zhu物wu電dian線xian的de入ru口kou。它ta保bao護hu連lian接jie入ru口kou點dian以yi外wai的de線xian路lu的de每mei一yi個ge電dian器qi或huo設she備bei。初chu級ji電dian源yuan浪lang湧yong保bao護hu器qi功gong能neng強qiang大da。此ci外wai,它ta又you重zhong又you大da,而er且qie成cheng本ben高gao。
2、二次浪湧保護器
相(xiang)反(fan),二(er)級(ji)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)不(bu)如(ru)初(chu)級(ji)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)昂(ang)貴(gui)和(he)有(you)效(xiao)。但(dan)是(shi),它(ta)很(hen)方(fang)便(bian),易(yi)於(yu)移(yi)動(dong),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)插(cha)入(ru)外(wai)部(bu)電(dian)源(yuan)插(cha)座(zuo)。此(ci)外(wai),它(ta)還(hai)可(ke)以(yi)保(bao)護(hu)電(dian)器(qi)不(bu)從(cong)所(suo)連(lian)接(jie)的(de)電(dian)源(yuan)插(cha)座(zuo)中(zhong)獲(huo)得(de)電(dian)流(liu)。然(ran)而(er),還(hai)有(you)其(qi)他(ta)類(lei)型(xing)的(de)二(er)次(ci)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)裝(zhuang)置(zhi),比(bi)如(ru):
(1)電源板
這(zhe)些(xie)是(shi)與(yu)電(dian)氣(qi)通(tong)道(dao)連(lian)接(jie)的(de)二(er)級(ji)浪(lang)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)。此(ci)外(wai),電(dian)源(yuan)板(ban)具(ju)有(you)許(xu)多(duo)用(yong)於(yu)連(lian)接(jie)各(ge)種(zhong)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)通(tong)道(dao)。同(tong)樣(yang),如(ru)果(guo)發(fa)生(sheng)電(dian)湧(yong),電(dian)源(yuan)板(ban)將(jiang)切(qie)斷(duan)電(dian)源(yuan)。但(dan)是(shi),這(zhe)有(you)時(shi)會(hui)導(dao)致(zhi)停(ting)電(dian)。盡(jin)管(guan)如(ru)此(ci),防(fang)止(zhi)損(sun)壞(huai)設(she)備(bei)是(shi)最(zui)有(you)益(yi)的(de)特(te)性(xing)。
圖1.2.1 一種內置有浪湧保護CM路的插線排
(2)UPS(不間斷電源)
這是另一種二級浪湧保護器。一些複雜的電源UPS具有內置的電源浪湧保護裝置。此外,與電源板相比,它提供了類似的安全功能。
圖1.2.2 這種不間斷電源可以抑製電壓的突變
三、設計浪湧保護電路
設計浪湧保護器電路有不同的方法:
1、MOV 或金屬氧化物壓敏電阻
設計浪湧保護裝置很容易。一些電氣設備隻需要一個保護裝置,即金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)。
(1)MOV的屬性
● 金屬氧化物壓敏電阻 (MOV) 是一種壓敏電阻
● 它用作電源線中的浪湧保護裝置。
● 它的工作原理可以類似於電視或雙向瞬態電壓抑製器。
● 它還用作低鉗位電壓的開路。
● MOV的工作原理類似於具有方向電壓特性的非歐姆、非線性二極管。
(2)電路原理圖
圖1.3.1 MOV浪湧保護電路原理圖
(3)MOV要求
● 一種傳導大電流的重半導體材料(通常是燒結的粒狀氧化鋅)。
● 一塊金屬氧化物連接到接地和電源線
● 將電壓限製在正常電路的三到四倍左右
● 匹配的 MOV 並聯連接以提高半衰期和電流能力。
2、汽車中的浪湧保護電路
瞬態浪湧會對通信總線、水解控製器和發動機冷卻係統造成損壞。此外,汽車係統中的閥門、電機等。汽車係統中的保護器件可以是瞬態電壓抑製器 (TVS) 或齊納二極管。
(1)電路的特性
● 用於防止拋負載浪湧的齊納二極管
● 由半導體陶瓷製成
● TVS 保護通信總線
● TVS 以低鉗位電壓降低浪湧電流
● 它們與波峰焊和現代回流工藝兼容。
● 表麵貼裝封裝為設計人員節省了空間,而不是更大的塑料外殼組件。
(2)電路原理圖
圖1.3.2 汽車供電係統中的浪湧保護電路
(3)電路所需組件
● 浪湧電流波形為 8/20µs
● 四十個浪湧的限製
● 需要保護的最大 250V 敏感設備。
● 峰值浪湧電流約800A
● 24V DC電流輸入
3、RFI 線路濾波器和浪湧抑製電路
這種設計非常適合主要交流線路濾波器電路保護。這提供了針對 RFI(射頻幹擾) 抑製和突然電壓的綜合保護。
(1)電路的特性
● RFI 電路通常是一種寬帶濾波器電路。
● RFI 線路濾波器包含一個帶有一些電容器的小型鐵氧體變壓器。
● 變壓器阻止並阻止任何傳出或傳入的 RFI 通過線路。
● 電容器網絡通過將線路上的高過頻接地來提高效率。
● 在兩個相互纏繞的小鐵氧體棒之上開發了一個變壓器。
● 繞組端連接之一在輸出/輸入中性線之間切換。
(2)電路原理圖
圖1.3.3 RFI浪湧保護電路原理圖
(3)器件要求
濾波器包括一個包含並聯電容(非承載)的設備。此外,串聯電感(承載)組件或電路。該組件在受保護電路周圍提供了一條低電路路徑,用於高頻噪聲。
此外,濾波器同樣會衰減模擬。這是因為傅立葉對尖峰的分析表明它包含電流波形。因此,浪湧抑製器和濾波器在連接時一起工作。
四、浪湧保護與斷路器的區別
電源斷路器和電流浪湧保護器都是保護技術。但是,兩者之間存在差異。
通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)必(bi)須(xu)有(you)電(dian)源(yuan)斷(duan)路(lu)器(qi)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)帶(dai)有(you)您(nin)的(de)房(fang)子(zi)或(huo)辦(ban)公(gong)室(shi)需(xu)要(yao)的(de)內(nei)置(zhi)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)麵(mian)板(ban)。斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)防(fang)止(zhi)電(dian)路(lu)過(guo)載(zai)。這(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)過(guo)熱(re)並(bing)最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)爆(bao)炸(zha)。此(ci)外(wai),它(ta)們(men)具(ju)有(you)放(fang)大(da)器(qi)斷(duan)路(lu)器(qi)保(bao)護(hu)的(de)適(shi)配(pei)器(qi),以(yi)提(ti)供(gong)額(e)外(wai)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。電(dian)流(liu)過(guo)載(zai)時(shi),報(bao)警(jing)控(kong)製(zhi)麵(mian)板(ban)中(zhong)的(de)紅(hong)色(se)小(xiao)按(an)鈕(niu)會(hui)彈(dan)出(chu)。找(zhao)到(dao)並(bing)修(xiu)複(fu)後(hou),您(nin)可(ke)以(yi)將(jiang)其(qi)放(fang)回(hui)原(yuan)處(chu)並(bing)重(zhong)新(xin)開(kai)始(shi)工(gong)作(zuo)。此(ci)外(wai),它(ta)同(tong)樣(yang)會(hui)為(wei)您(nin)省(sheng)去(qu)前(qian)往(wang)服(fu)務(wu)麵(mian)板(ban)的(de)麻(ma)煩(fan)。
另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)可(ke)防(fang)止(zhi)電(dian)器(qi)出(chu)現(xian)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)。電(dian)壓(ya)浪(lang)湧(yong)是(shi)指(zhi)電(dian)器(qi)或(huo)電(dian)源(yuan)線(xian)超(chao)過(guo)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)。這(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)您(nin)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)遭(zao)到(dao)破(po)壞(huai)。斷(duan)電(dian)或(huo)雷(lei)擊(ji)是(shi)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)的(de)最(zui)常(chang)見(jian)原(yuan)因(yin)。建(jian)議(yi)使(shi)用(yong)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)。
結論
綜上所述,浪湧保護裝置對於我們電氣設備的安全至關重要。使用這些設備,可以防止電壓浪湧造成的損壞。
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