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雷擊浪涌的防護解析（二）

日期：2024-09-19 13:33
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摘要：主要參數(shù)： （1）直流擊穿電壓。此值由施加一個低上升速率（dv/dt=100V/s）的電壓值來決定。（2）沖擊（或浪涌）擊穿電壓。它代表放電管的動態(tài)特性，常用上升速率為dv/dt=1kV/us的電壓值來決定。（3）標稱沖擊放電電流。8/20us波形（前沿8us，半峰持續(xù)時間20us）的額定放電電流，通常放電10次。（4）標準放電電流。通過50Hz交流電流的額定有效值，規(guī)定每次放電的時間為1s，放電10次。（5）*大單次沖擊放電電流。對8/20us電流波的單次*大放電電流。（6）耐工頻電流值。對8/20us電流波的單次*大放電電流。對50Hz交流電，能經(jīng)受連續(xù)9個周波的...
主要參數(shù)：
（1）直流擊穿電壓。此值由施加一個低上升速率（dv/dt=100V/s）的電壓值來決定。
（2）沖擊（或浪涌）擊穿電壓。它代表放電管的動態(tài)特性，常用上升速率為dv/dt=1kV/us的電壓值來決定。
（3）標稱沖擊放電電流。8/20us波形（前沿8us，半峰持續(xù)時間20us）的額定放電電流，通常放電10次。
（4）標準放電電流。通過50Hz交流電流的額定有效值，規(guī)定每次放電的時間為1s，放電10次。
（5）*大單次沖擊放電電流。對8/20us電流波的單次*大放電電流。
（6）耐工頻電流值。對8/20us電流波的單次*大放電電流。對50Hz交流電，能經(jīng)受連續(xù)9個周波的*大電流的有效值。
（7）絕緣電阻。對8/20us電流波的單次*大放電電流。對50Hz交流電，能經(jīng)受連續(xù)9個周波的*大電流的有效值。
（8）電容。放電管電極間的電容，一般在2～10pF之間，是所有瞬變干擾吸收器件中*小的。



金屬氧化物壓敏電阻

壓敏電阻一般都是以氧化鋅為主要成分，另加少量的其它金屬氧化物（顆粒），如：鈷、猛、鉍等壓制而成。由于兩種不同性質(zhì)的物體組合在一起，相當于一個PN結(jié)（二極管），因此，壓敏電阻相當于眾多的PN結(jié)串、并聯(lián)組成。




5、超高浪涌電壓抑制電路 


實例1

上圖是一個可抗擊較強雷電浪涌脈沖電壓的電原理圖，圖中：G1、G2為氣體放電管，主要用于對高壓共模浪涌脈沖抑制，對高壓差模浪涌脈沖也同樣具有抑制能力；VR為壓敏電阻，主要用于對高壓差模浪涌脈沖抑制。經(jīng)過G1、G2和VR抑制后，共模和差模浪涌脈沖的幅度和能量均大幅度降低。


G1、G2的擊穿電壓可選1000Vp~3000Vp，VR的壓敏電壓一般取工頻電壓*大值的1.7倍。


G1、G2擊穿后會產(chǎn)生后續(xù)電流，一定要加保險絲以防后續(xù)電流過大使線路短路。


實例2

增加了兩個壓敏電阻VR1、VR2和一個放電管G3，主要目的是加強對共模浪涌電壓的抑制，由于壓敏電阻有漏電流，而一般電子產(chǎn)品都對漏電流要求很嚴格（小于0.7mAp），所以圖中加了一個放電管G3，使平時電路對地的漏電流等于0。G3的擊穿電壓要遠小于G1、G2的擊穿電壓，采用G3對漏電隔離后，壓敏電阻VR1或VR2的擊穿電壓可相應選得比較低，VR1、VR2對差模浪涌電壓也有很強的抑制作用。


實例3

G1是一個三端放電管，它相當于把兩個二端放電管安裝在一個殼體中，用它可以代替上面兩個實例中的G1、G2放電管。除了二端、三端放電管之外，放電管還有四端、五端的，各放電管的用途也不完全相同。


實例4

增加了兩個壓敏電阻（VR1、VR2），主要目的是為了隔斷G1擊穿后產(chǎn)生的后續(xù)電流，以防后續(xù)電流過大使輸入電路短路，但由于VR1、VR2的*大峰值電流一般只有G1的幾十分之一，所以，本實例對超高浪涌電壓的抑制能力相對實例3要的抑制能力差很多。


實例5 直接在PCB板上制作避雷裝置

在PCB板上直接制作放電避雷裝置，可以代替防雷放電管，可以抑制數(shù)萬伏共?；虿钅＠擞侩妷簺_擊，避雷裝置電極之間距離一般要求比較嚴格，輸入電壓為AC110V時，電極之間距離可選4.5mm，輸入電壓為AC220V時，可選6mm；避雷裝置的中間電極一定要接到三端電源線與PCB板連接的端口上。


實例6 PCB板氣隙放電裝置代替放電管
在PCB板上直接制作氣隙放電裝置，正常放電電壓為每毫米1000~1500V，4.5mm爬電距離的放電電壓大約為4500~6800Vp，6mm爬電距離的放電電壓大約為6000~9000Vp。

6、各種防雷器件的連接 
避雷器件的安裝順序不能搞錯，放電管必須在*前面，其次是浪涌抑制電感和壓敏電阻（或放電管），再其次才是半導體TVS閘流管或X類電容及Y類電容。

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