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電氣常識--淺析防雷器的參數(shù)
發(fā)表時間:2012/9/5
防雷器的作用是防止感應雷產(chǎn)品浪涌損害設備,是保護電子產(chǎn)品不可缺少的器件。隨著電子產(chǎn)品越來越多的應用到人們的生活,防雷器也越來越被大家所熟悉。實際上,電子系統(tǒng)的防雷保護還是一個比較新的領域,關于防雷器選擇應用中還有許多問題存在爭議。本文就防雷器的響應時間,多級防雷器的動作順序等問題做出講解。 二、多級防雷器的動作順序
當單級防雷器不能將入侵的沖擊過電壓抑制到規(guī)定保護電平以下時,就要采用含有二級、三級或更多級非線性抑制元件的防雷器。
非線性元件Rv2和Rv2都是壓敏電阻,實用中RV1也可以使氣體放電管,Rv2也可以是穩(wěn)壓管或浪涌抑制二極管(TVS管)。兩極之間的隔離元件Zs可以是電感Ls或電阻Rs,若RV1和RV2的導通電壓分別是Un1和Un2,所選用的元件總是Un2> Un1。
有人認為,當入侵沖擊波加在X-E端子上時,總是第一級RV1先導銅,然后才是第二級。實際上,第一級或第二級先導通都是可能的,這取決于以下因素:
(1) 入侵沖擊波的波形,主要是電流波前的聲速(di/dt);
(2) 非線性元件Rv1和RV2的導通電壓Un1和Un2的相對大。
(3) 隔離阻抗Zs的性質是電阻還是電感,以及它們的大小。
當Zs為電阻Rs時,多數(shù)情況是第二級先導通。第二級導通后,當沖擊電流I上升到iRs+Un2 ≥Un1是第一級才導通。第一級導通后,由于在大電流下第一級的等效阻抗比Rs加第二級的等效阻抗之和小得多。因而大部分沖擊電流經(jīng)第一級泄放,而經(jīng)第二級泄放的電流則要小得多。若第一級為氣體放電管,它導通后的殘壓通常低于第二級的導通電壓Un2,于是第二級截止,剩余沖擊電流全部經(jīng)第一級氣體放電管泄放。
若Zs為電感Ls,且侵入電流一開始的上升速度相當快,條件Ls(di/dt)+Un2>Un1得到滿足,則第一級先導通。若第一級導通時的限制電壓為Uc1(1),則以后隨著入侵沖擊電流升速(di/dt)的下降,當條件UC1(1) ≥Ls(di/dt)+Un2得到滿足時,第二級才導通。第二級導通后,將輸出端Y的電壓,抑制在一個較低的電平上。 三、防雷器的響應時間
不少人錯誤地認為,響應時間是衡量防雷器保護性能的一個重要指標,制造廠也在其技術資料中列明了這一參數(shù),但許多制造廠并不知道它的確切含義,也未進行過測量。一個流行的觀點是,在響應時間內,防雷器對入侵的沖擊無抑制作用,沖擊電壓是"原樣透過"防雷器而作用在下級的設備上。這不符合防雷器的是工作情況,是錯誤的。
防雷器中對沖擊過電壓起抑制作用的非線性元件,按其工作機理可區(qū)分為"限壓型"(如壓敏電阻器、穩(wěn)壓二極管)和"開關型"(如氣體放電管、可控硅)。
氧化鋅壓敏電阻器是一種化合物半導體器件,其中的電流對于加在它上面的電壓的響應本質上是很快的。