电涌维护器（SPD）作业原理及其构造
电涌维护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可短少的一种设备，曩昔常称为“避雷器”或“过电压维护器”英文简写为SPD。电涌维护器的效果是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压绑缚在设备或体系所能接受的电压方案内，或将健旺的雷电流泄流入地，维护被维护的设备或体系不受冲击而损坏。

　　电涌维护器的类型和构造按纷歧样的用处有所纷歧样，但它最少应包括一个非线性电压绑缚元件。用于电涌维护器的根柢元器材有：放电空位、充气放电管、压敏电阻、按捺二极管和扼流线圈等。

　　一、SPD的分类：

　　 1、按作业原理分：

　　 1．开关型：其作业原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦照料雷电瞬时过电压时，其阻抗就骤变为低值，容许雷电流经过。用作此类设备时器材有：放电空位、气体放电管、闸流晶体管等。

　　 2．限压型：其作业原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电压的添加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为剧烈非线性。用作此类设备的器材有：氧化锌、压敏电阻、按捺二极管、雪崩二极管等。

　　 3．分流型或扼流型

　　分流型：与被维护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常作业频率呈现为高阻抗。

　　扼流型：与被维护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的作业频率呈现为低阻抗。

　　用作此类设备的器材有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。

　　按用处置：(1)电源维护器：沟通电源维护器、直流电源维护器、开关电源维护器等。

　　　　　　　(2)信号维护器：低频信号维护器、高频信号维护器、天馈维护器等。

　　二、SPD的根柢元器材及其作业原理：

　　 1．放电空位(又称维护空位)：

　　它通常由显露在空气中的两根相隔必定空位的金属棒构成，其间一根金属棒与所需维护设备的电源相线L1或零线（N）相连，另一根金属棒与接地线(PE)相联接，当瞬时过电压袭来时，空位被击穿，把一有些过电压的电荷引进大地，防止了被维护设备上的电压添加。这种放电空位的两金属棒之间的间隔可按需求调整，构造较简略，其缺陷时灭弧功用差。改进型的放电空位为角型空位，它的灭弧功用较前者为好，它是靠回路的电动力F效果以及热气流的上升效果而使电弧暂停的。

　　 2．气体放电管：

　　它是由彼此脱离的一对冷阴板封装在充有必定的慵懒气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内构成的。为了跋涉放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气放电管有二极型的，也有三极型的，

　　气体放电管的技能参数首要有：直放逐电电压Udc;冲击放电电压Up(通常状况下Up≈(2～3)Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip；绝缘电阻R(>十9Ω)；极间电容(1-5PF)

　　气体放电管可在直流和沟通条件下运用，其所选用的直放逐电电压Udc别离如下：在直流条件下运用：Udc≥1.8U0（U0为线路正常作业的直流电压）

　　在沟通条件下运用：U dc≥1.44Un(Un为线路正常作业的沟通电压有用值)

　　3．压敏电阻：

　　它是以ZnO为首要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当效果在其两头的电压抵达必定数值后，电阻对电压非常活络。它的作业原理恰当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特征对错线性特性好（I=CUα中的非线性系数α），通流容量大（～2KA/cm2），常态走漏电流小（十-7～十-6A），残压低（取决于压敏电阻的作业电压和通流容量），对瞬时过电压照料时刻快（～十-8s），无续流。

　　压敏电阻的技能参数首要有：压敏电压（即开关电压）UN，参看电压Ulma；残压Ures；残压比K(K=Ures/UN)；最大通流容量Imax；走漏电流；照料时刻。

　　压敏电阻的运用条件有：压敏电压：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0为工频电源额外电压）

　　最小参看电压：Ulma≥（1.8～2）Uac (直流条件下运用)

　　 Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在沟通条件下运用，Uac为沟通作业电压）

　　压敏电阻的最大参看电压应由被维护电子设备的耐受电压来断定，应使压敏电阻的残压低于被维护电子设备的而损电压水平，即(Ulma)max≤Ub/K，上式中K为残压比，Ub为被维护设备的而损电压。

　　4．按捺二极管：

　　按捺二极管具有箝位限压功用，它是作业在反向击穿区，因为它具有箝位电压低和动作照料快的利益，分外适宜用作多级维护电路中的最末几级维护元件。按捺二极管在击穿区内的伏安特性可用下式标明：I=CUα，上式中α为非线性系数，关于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7。

　　按捺二极管的技能参数首要有

　　（1）额外击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额外击穿电压通常在2.9V～4.7V方案内，而雪崩二极管的额外击穿电压常在5.6V～200V方案内。

　　（2）最大箝位电压：它是指管子在经过规则波形的大电流时，其两头呈现的最高电压。

　　（3）脉冲功率：它是指在规则的电流波形（如十/十00μs）下，管子两头的最大箝位电压与管子中电流等值之积。

　　（4）反向变位电压：它是指管子在反向走漏区，其两头所能施加的最大电压，在此电压下管子不该击穿。此反向变位电压应显着高于被维护电子体系的最高作业电压峰值，也即不能在体系正常作业时处于弱导通状况。

　　（5）最大走漏电流：它是指在反向变位电压效果下，管子中流过的最大反向电流。

　　（6）照料时刻：十-11s

　　5．扼流线圈：扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模烦扰按捺器材，它由两个规范相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，构成一个四端器材，要关于共模信号呈现出大电感具有按捺效果，而关于差模信号呈现出很小的漏电感简直不起效果。扼流线圈运用在平衡线路中能有用地按捺共模烦扰信号（如雷电烦扰），而对线路正常传输的差模信号无影响。

　　这种扼流线圈在制造时应满意以下央求：

　　 1）绕制在线圈磁芯上的导线要彼此绝缘，以确保在瞬时过电压效果下线圈的匝间不发作击穿短路。

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