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電氣常識(shí)--淺析防雷器的參數(shù)
發(fā)表時(shí)間:2012/9/5
防雷器的作用是防止感應(yīng)雷產(chǎn)品浪涌損害設(shè)備,是保護(hù)電子產(chǎn)品不可缺少的器件。隨著電子產(chǎn)品越來(lái)越多的應(yīng)用到人們的生活,防雷器也越來(lái)越被大家所熟悉。實(shí)際上,電子系統(tǒng)的防雷保護(hù)還是一個(gè)比較新的領(lǐng)域,關(guān)于防雷器選擇應(yīng)用中還有許多問(wèn)題存在爭(zhēng)議。本文就防雷器的響應(yīng)時(shí)間,多級(jí)防雷器的動(dòng)作順序等問(wèn)題做出講解! 《⒍嗉(jí)防雷器的動(dòng)作順序
當(dāng)單級(jí)防雷器不能將入侵的沖擊過(guò)電壓抑制到規(guī)定保護(hù)電平以下時(shí),就要采用含有二級(jí)、三級(jí)或更多級(jí)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(shí)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(dǎo)通電壓分別是Un1和Un2,所選用的元件總是Un2> Un1。
有人認(rèn)為,當(dāng)入侵沖擊波加在X-E端子上時(shí),總是第一級(jí)RV1先導(dǎo)銅,然后才是第二級(jí)。實(shí)際上,第一級(jí)或第二級(jí)先導(dǎo)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(dǎo)通電壓Un1和Un2的相對(duì)大;
(3) 隔離阻抗Zs的性質(zhì)是電阻還是電感,以及它們的大小。
當(dāng)Zs為電阻Rs時(shí),多數(shù)情況是第二級(jí)先導(dǎo)通。第二級(jí)導(dǎo)通后,當(dāng)沖擊電流I上升到iRs+Un2 ≥Un1是第一級(jí)才導(dǎo)通。第一級(jí)導(dǎo)通后,由于在大電流下第一級(jí)的等效阻抗比Rs加第二級(jí)的等效阻抗之和小得多。因而大部分沖擊電流經(jīng)第一級(jí)泄放,而經(jīng)第二級(jí)泄放的電流則要小得多。若第一級(jí)為氣體放電管,它導(dǎo)通后的殘壓通常低于第二級(jí)的導(dǎo)通電壓Un2,于是第二級(jí)截止,剩余沖擊電流全部經(jīng)第一級(jí)氣體放電管泄放。
若Zs為電感Ls,且侵入電流一開(kāi)始的上升速度相當(dāng)快,條件Ls(di/dt)+Un2>Un1得到滿(mǎn)足,則第一級(jí)先導(dǎo)通。若第一級(jí)導(dǎo)通時(shí)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(dāng)條件UC1(1) ≥Ls(di/dt)+Un2得到滿(mǎn)足時(shí),第二級(jí)才導(dǎo)通。第二級(jí)導(dǎo)通后,將輸出端Y的電壓,抑制在一個(gè)較低的電平上。 三、防雷器的響應(yīng)時(shí)間
不少人錯(cuò)誤地認(rèn)為,響應(yīng)時(shí)間是衡量防雷器保護(hù)性能的一個(gè)重要指標(biāo),制造廠也在其技術(shù)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(jìn)行過(guò)測(cè)量。一個(gè)流行的觀點(diǎn)是,在響應(yīng)時(shí)間內(nèi),防雷器對(duì)入侵的沖擊無(wú)抑制作用,沖擊電壓是"原樣透過(guò)"防雷器而作用在下級(jí)的設(shè)備上。這不符合防雷器的是工作情況,是錯(cuò)誤的。
防雷器中對(duì)沖擊過(guò)電壓起抑制作用的非線性元件,按其工作機(jī)理可區(qū)分為"限壓型"(如壓敏電阻器、穩(wěn)壓二極管)和"開(kāi)關(guān)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(dǎo)體器件,其中的電流對(duì)于加在它上面的電壓的響應(yīng)本質(zhì)上是很快的。