浪涌電壓抑制器件通常可劃分為兩個大類,第1類型為撬棒器件,其主要特點(diǎn)是器件擊穿后的殘壓很低,因而不只是有助于浪涌電壓的快速釋放,并且也使功耗大幅度降低。此外該器件的漏電流小,器件極間電容量小,所以對線路影響很小。常用的撬棒器件有氣體放電管、氣隙型浪涌保護(hù)器、硅雙向?qū)ΨQ開關(guān)等。
另一種為鉗位保護(hù)器,即保護(hù)器在擊穿后,其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升,以鉗位的方式起到保護(hù)作用。常用的鉗位保護(hù)器是金屬氧化物壓敏電阻,瞬態(tài)電壓抑制器等。
壓敏電阻的保護(hù)原理:壓敏電阻與被保護(hù)的電器設(shè)備或元器件并聯(lián)使用。當(dāng)電路中出現(xiàn)雷電過電壓或瞬態(tài)過電壓VS時,壓敏電阻和被保護(hù)的設(shè)備及元器件同時承受VS,由于壓敏電阻相應(yīng)速度很快,以納秒級時間快速呈現(xiàn)優(yōu)良非線性導(dǎo)電特性,此時壓敏電阻兩端電壓快速下降,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于VS,這樣被保護(hù)的設(shè)備上實(shí)際承受電壓遠(yuǎn)低于過電壓VS,從而使設(shè)備免遭過電壓沖擊。
下面,我們先來解析壓敏電阻的各項(xiàng)參數(shù)。
壓敏電壓:指通過規(guī)定持續(xù)時間的脈沖電流時壓敏電阻兩端的電壓值。
大連續(xù)工作電壓:指在規(guī)定環(huán)境溫度下,能長期持續(xù)加在壓敏電阻兩端的大正弦交流電壓有效值或大直流電壓值。
大限制電壓:指在壓敏電阻中通過規(guī)定大小的沖擊電流時,其兩端的大電壓峰值。
額定功率:在規(guī)定環(huán)境溫度下,可施加給壓敏電阻的大平均沖擊功率。
大能量:在壓敏電壓變化不超過±10%,沖擊電流波形為10/1000us的條件下,可施加給壓敏電阻的大一次沖擊能量。
由于壓敏電阻其成本低,高性價比,現(xiàn)廣泛用于各種電子設(shè)備中,因而為了能夠可靠使用,有如下辦法:
1、對于壓敏電阻在壽命終止以及性能衰減是不產(chǎn)生危險(xiǎn),有一種做法是采用保護(hù)元器件與之串聯(lián),這里有兩種類型,一個是保護(hù)型,及在壓敏電阻上串一個溫度型熔斷器。
2、與氣體放電管組合使用。將壓敏電阻與氣體放電管串聯(lián)起來。氣體放電管起到一個開關(guān)作用。當(dāng)沒有暫態(tài)過電壓作用時,它能夠?qū)好綦娮枧c系統(tǒng)隔離開,使壓敏電阻幾乎沒有泄漏電流,這就能降低壓敏電阻的參考電壓。
3、多個壓敏電阻并聯(lián)使用,增大流通能力,或是直接選擇流通能力大的壓敏電阻。
下圖附上一個英飛特IP65驅(qū)動上使用的防雷抗浪涌電路。