您的位置 首页 测评

浪涌电流及浪涌抑制器作业原理介绍

浪涌电流及浪涌抑制器工作原理介绍-在电源接通的瞬间,流入电源设备的峰值电流称之为浪涌电流,浪涌抑制器则能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害,浪涌抑制器主要有开关型\限压型\分流

  电涌或瞬变电压是指电压在电能活动的过程中大幅超越其额外水平。比方,一般家庭和作业环境配线的规范电压是220伏。假如电压超越了220伏,就会产生问题,而浪涌按捺器有助于避免该问题损坏电器。

浪涌按捺器 (surge suppressor),也叫浪涌维护器、防雷器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路供给安全防护的电子设备。

  它的效果是当电气回路或许通信线路中因为外界的搅扰忽然产生尖峰电流或许电压时,浪涌维护器能在极短的时刻内导通分流,然后避免浪涌对回路中其他设备的危害。简略来说便是在电流忽然超越额外值的时分能够及时断开,维护电路。

一:浪涌电流浪涌按捺器作业原理介绍-浪涌电流

浪涌电流指电源接通瞬间,流入电源设备的峰值电流。因为输入滤波电容敏捷充电,所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。电源应该约束AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器材能接受的浪涌水平。重复开关环路,AC输入电压不该损坏电源或许导致保险丝烧断。

浪涌电流也指因为电路异常情况引起的使结温超越额外结温的不重复性最大正向过载电流。

二:浪涌电流及浪涌按捺器作业原理介绍-浪涌按捺器首要类型及其作业原理

  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,但一旦呼应雷电瞬时过电压时,其阻抗就突变为低值,答应雷电流经过。用作此类设备时器材有:放电空隙、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,其电流电压特性为激烈非线性。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。

  三:浪涌电流及浪涌按捺器作业原理介绍-典型运用电路图

  此为开关电源开关管的浪涌维护吸收电路,开关管是N沟道的管子。可是我不太理解其作业原理!电感线圈代表开关电源变压器的一次侧,也便是激起高频开关脉冲的一侧!而R1、C1、D1组成一组浪涌维护吸收电路,而R2、C2、D2组成第二组浪涌维护吸收电路。

  这儿的R1、C1、D1以及R2、C2、D2构成的是尖峰脉冲吸收电路意图是为了避免Q1截止时,开关变压器一次侧产生的反向电动势(极性:上负下正)将Q1击穿。因为开关变压器二次侧输出的沟通信号频率很高40KHz以上,这要求整流二极管的开关速度必需求满意高才行,一般开关电源的整流电路选用一个快康复二极管进行半波整流,下降整流二极管的开关损耗,而快康复二极管的正向压降较大,假如选用桥式整流,二级管的压降会增倍,二极管的功耗会增多。

 运用VDR,TVS等抗浪涌维护器材建立的浪涌维护电路,加在电源模块的前端,有用消除浪涌电压。

  约束上电浪涌电流最有用的办法是,在整流器与滤波电容器之间,或在整流器的输入侧加一负温度系数热敏电阻(NTC),如图3所示。运用负温度系数热敏电阻在常温状况下具有较高阻值来约束上电浪涌电流,上电后因为NTC流过电流发热使其电阻值下降以减小NTC上的损耗。这种办法尽管简略,但存在的问题是约束上电浪涌电流功用受环境温度和NTC的初始温度影响,在环境温度较高或在上电时刻间隔很短时,NTC起不到约束上电浪涌电流的效果,因而,这种约束上电浪涌电流方法仅用于价格低廉的微机电源或其他低成本电源。而在彩色电视机和显示器上,约束上电浪涌电流则选用串一限流电阻,电路如图4所示。

四:浪涌电流及浪涌按捺器作业原理介绍-浪涌按捺器的分类详解

1.放电空隙(又称维护空隙):

它一般由暴露在空气中的两根相隔必定空隙的金属棒组成,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)相连接,当瞬时过电压袭来时,空隙被击穿,把一部分过电压的电荷引进大地,避免了被维护设备上的电压升高。这种放电空隙的两金属棒之间的间隔可按需求调整,结构较简略,其缺陷是灭弧功用差。改进型的放电空隙为角型空隙,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平息的。

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惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了进步放电管的触发概率,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,

气体放电管的技术参数首要有:直流放电电压Udc;冲击放电电压Up(一般情况下Up≈(2~3)Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip;绝缘电阻R(>109Ω);极间电容(1-5PF)

气体放电管可在直流和沟通条件下运用,其所选用的直流放电电压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到达必定数值后,电阻对电压非常灵敏。它的作业原理相当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好(I=CUα中的非线性系数α),通流容量大(~2KA/cm2),常态走漏电流小(10-7~10-6A),残压低(取决于压敏电阻的作业电压和通流容量),对瞬时过电压呼应时刻快(~10-8s),无续流。

压敏电阻的技术参数首要有:压敏电压(即开关电压)UN,参阅电压Ulma;残压Ures;残压比K(K=Ures/UN);最大通流容量Imax;走漏电流;呼应时刻。

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

最小参阅电压: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)

压敏电阻的最大参阅电压应由被维护电子设备的耐受电压来确认,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呼应快的长处,特别合适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表明: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.

按捺二极管的技术参数首要有

(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一般在2.9V~4.7V范围内,而雪崩二极管的额外击穿电压常在5.6V~200V范围内。

(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10/1000μs)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运转电压峰值,也即不能在体系正常运转时处于弱导通状况。

(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)呼应时刻:10-11s

5.扼流线圈

扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模搅扰按捺器材,它由两个尺度相同,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几乎不起效果。扼流线圈运用在平衡线路中能有用地按捺共模搅扰信号(如雷电搅扰),而对线路正常传输的差模信号无影响。

扼流线圈在制造时应满意以下要求:

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产生击穿短路。

2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要呈现饱满。

3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以避免在瞬时过电压效果下两者之间产生击穿。

4)线圈应尽或许绕制单层,这样做可减小线圈的寄生%&&&&&%,增强线圈对瞬时过电压的而授才能。

6. 1/4波长短路器

1/4波长短路器是依据雷电波的频谱剖析和天馈线的驻波理论所制造的微波信号电涌维护器,这种维护器中的金属短路棒长度是依据作业信号频率(如900MHZ或1800MHZ)的1/4波长的巨细来确认的。此并联的短路棒长度关于该作业信号频率来说,其阻抗无穷大,相当于开路,不影响该信号的传输,但关于雷电波来说,因为雷电能量首要散布在n+KHZ以下,此短路棒关于雷电波阻抗很小,相当于短路,雷电能量级被泄放入地。

因为1/4波长短路棒的直径一般为几毫米,因而耐冲击电流功用好,可到达30KA(8/20μs)以上,并且残压很小,此残压首要是由短路棒的本身电感所引起的,其不足之处是工频带较窄,带宽约为2%~20%左右,另一个缺陷是不能对天馈设施加直流偏置,使某些运用受到约束。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/ceping/166460.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部