浪湧保護技術的含義及工作原理
發布時間:2022-11-14 來源:TsinghuaJoking 責任編輯:wenwei
【導讀】如ru今jin,浪lang湧yong保bao護hu裝zhuang置zhi可ke以yi防fang止zhi對dui電dian器qi電dian路lu板ban的de破po壞huai很hen小xiao或huo完wan全quan破po壞huai。然ran而er,出chu於yu安an全quan原yuan因yin,它ta們men同tong樣yang至zhi關guan重zhong要yao。理li解jie浪lang湧yong保bao護hu必bi不bu可ke少shao的de原yuan因yin。這zhe意yi味wei著zhe您nin將jiang掌zhang握wo與yu高gao壓ya浪lang湧yong或huo電dian壓ya尖jian峰feng有you關guan的de風feng險xian和he危wei害hai的de完wan整zheng信xin息xi。這zhe些xie情qing況kuang可ke能neng會hui持chi續xu幾ji納na秒miao到dao幾ji微wei秒miao。然ran而er,盡jin管guan它ta們men的de周zhou期qi很hen短duan,但dan它ta們men給gei電dian子zi設she備bei帶dai來lai了le相xiang當dang大da的de壓ya力li。了le解jie浪lang湧yong保bao護hu技ji術shu的de含han義yi、工作原理和設計有助於選擇完美的浪湧保護器電路。
一、浪湧保護含義
浪lang湧yong保bao護hu器qi是shi一yi種zhong電dian子zi設she備bei,它ta僅jin僅jin消xiao耗hao很hen小xiao的de電dian能neng,或huo者zhe不bu消xiao耗hao電dian能neng,但dan卻que能neng夠gou在zai主zhu要yao應ying用yong電dian器qi上shang出chu現xian瞬shun態tai變bian化hua的de高gao壓ya尖jian峰feng時shi對dui電dian壓ya進jin行xing平ping滑hua,此ci時shi它ta們men形xing成cheng快kuai速su短duan路lu回hui路lu以yi保bao護hu在zai主zhu要yao交jiao流liu電dian源yuan上shang的de用yong電dian設she備bei。
二、浪湧保護電路種類
有兩種常見類型的浪湧保護器電路,它們分別為:
1、初級浪湧保護器
初級電湧保護器是可以安裝在任何地方的設備。其中包括辦公室、房(fang)屋(wu)或(huo)建(jian)築(zhu)物(wu)電(dian)線(xian)的(de)入(ru)口(kou)。它(ta)保(bao)護(hu)連(lian)接(jie)入(ru)口(kou)點(dian)以(yi)外(wai)的(de)線(xian)路(lu)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)電(dian)器(qi)或(huo)設(she)備(bei)。初(chu)級(ji)電(dian)源(yuan)浪(lang)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)。此(ci)外(wai),它(ta)又(you)重(zhong)又(you)大(da),而(er)且(qie)成(cheng)本(ben)高(gao)。
2、二次浪湧保護器
相(xiang)反(fan),二(er)級(ji)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)不(bu)如(ru)初(chu)級(ji)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)昂(ang)貴(gui)和(he)有(you)效(xiao)。但(dan)是(shi),它(ta)很(hen)方(fang)便(bian),易(yi)於(yu)移(yi)動(dong),並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)插(cha)入(ru)外(wai)部(bu)電(dian)源(yuan)插(cha)座(zuo)。此(ci)外(wai),它(ta)還(hai)可(ke)以(yi)保(bao)護(hu)電(dian)器(qi)不(bu)從(cong)所(suo)連(lian)接(jie)的(de)電(dian)源(yuan)插(cha)座(zuo)中(zhong)獲(huo)得(de)電(dian)流(liu)。然(ran)而(er),還(hai)有(you)其(qi)他(ta)類(lei)型(xing)的(de)二(er)次(ci)電(dian)湧(yong)保(bao)護(hu)器(qi)裝(zhuang)置(zhi),比(bi)如(ru):
(1)電源板
這zhe些xie是shi與yu電dian氣qi通tong道dao連lian接jie的de二er級ji浪lang湧yong保bao護hu器qi。此ci外wai,電dian源yuan板ban具ju有you許xu多duo用yong於yu連lian接jie各ge種zhong電dian子zi設she備bei的de通tong道dao。同tong樣yang,如ru果guo發fa生sheng電dian湧yong,電dian源yuan板ban將jiang切qie斷duan電dian源yuan。但dan是shi,這zhe有you時shi會hui導dao致zhi停ting電dian。盡jin管guan如ru此ci,防fang止zhi損sun壞huai設she備bei是shi最zui有you益yi的de特te性xing。
圖1.2.1 一種內置有浪湧保護CM路的插線排
(2)UPS(不間斷電源)
這是另一種二級浪湧保護器。一些複雜的電源UPS具有內置的電源浪湧保護裝置。此外,與電源板相比,它提供了類似的安全功能。
圖1.2.2 這種不間斷電源可以抑製電壓的突變
三、設計浪湧保護電路
設計浪湧保護器電路有不同的方法:
1、MOV 或金屬氧化物壓敏電阻
設計浪湧保護裝置很容易。一些電氣設備隻需要一個保護裝置,即金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)。
(1)MOV的屬性
● 金屬氧化物壓敏電阻 (MOV) 是一種壓敏電阻
● 它用作電源線中的浪湧保護裝置。
● 它的工作原理可以類似於電視或雙向瞬態電壓抑製器。
● 它還用作低鉗位電壓的開路。
● MOV的工作原理類似於具有方向電壓特性的非歐姆、非線性二極管。
(2)電路原理圖
圖1.3.1 MOV浪湧保護電路原理圖
(3)MOV要求
● 一種傳導大電流的重半導體材料(通常是燒結的粒狀氧化鋅)。
● 一塊金屬氧化物連接到接地和電源線
● 將電壓限製在正常電路的三到四倍左右
● 匹配的 MOV 並聯連接以提高半衰期和電流能力。
2、汽車中的浪湧保護電路
瞬態浪湧會對通信總線、水解控製器和發動機冷卻係統造成損壞。此外,汽車係統中的閥門、電機等。汽車係統中的保護器件可以是瞬態電壓抑製器 (TVS) 或齊納二極管。
(1)電路的特性
● 用於防止拋負載浪湧的齊納二極管
● 由半導體陶瓷製成
● TVS 保護通信總線
● TVS 以低鉗位電壓降低浪湧電流
● 它們與波峰焊和現代回流工藝兼容。
● 表麵貼裝封裝為設計人員節省了空間,而不是更大的塑料外殼組件。
(2)電路原理圖
圖1.3.2 汽車供電係統中的浪湧保護電路
(3)電路所需組件
● 浪湧電流波形為 8/20µs
● 四十個浪湧的限製
● 需要保護的最大 250V 敏感設備。
● 峰值浪湧電流約800A
● 24V DC電流輸入
3、RFI 線路濾波器和浪湧抑製電路
這種設計非常適合主要交流線路濾波器電路保護。這提供了針對 RFI(射頻幹擾) 抑製和突然電壓的綜合保護。
(1)電路的特性
● RFI 電路通常是一種寬帶濾波器電路。
● RFI 線路濾波器包含一個帶有一些電容器的小型鐵氧體變壓器。
● 變壓器阻止並阻止任何傳出或傳入的 RFI 通過線路。
● 電容器網絡通過將線路上的高過頻接地來提高效率。
● 在兩個相互纏繞的小鐵氧體棒之上開發了一個變壓器。
● 繞組端連接之一在輸出/輸入中性線之間切換。
(2)電路原理圖
圖1.3.3 RFI浪湧保護電路原理圖
(3)器件要求
濾波器包括一個包含並聯電容(非承載)的設備。此外,串聯電感(承載)組件或電路。該組件在受保護電路周圍提供了一條低電路路徑,用於高頻噪聲。
此外,濾波器同樣會衰減模擬。這是因為傅立葉對尖峰的分析表明它包含電流波形。因此,浪湧抑製器和濾波器在連接時一起工作。
四、浪湧保護與斷路器的區別
電源斷路器和電流浪湧保護器都是保護技術。但是,兩者之間存在差異。
通tong常chang情qing況kuang下xia必bi須xu有you電dian源yuan斷duan路lu器qi。這zhe是shi一yi個ge帶dai有you您nin的de房fang子zi或huo辦ban公gong室shi需xu要yao的de內nei置zhi斷duan路lu器qi的de麵mian板ban。斷duan路lu器qi的de作zuo用yong是shi防fang止zhi電dian路lu過guo載zai。這zhe可ke能neng會hui導dao致zhi過guo熱re並bing最zui終zhong導dao致zhi爆bao炸zha。此ci外wai,它ta們men具ju有you放fang大da器qi斷duan路lu器qi保bao護hu的de適shi配pei器qi,以yi提ti供gong額e外wai的de安an全quan性xing。電dian流liu過guo載zai時shi,報bao警jing控kong製zhi麵mian板ban中zhong的de紅hong色se小xiao按an鈕niu會hui彈dan出chu。找zhao到dao並bing修xiu複fu後hou,您nin可ke以yi將jiang其qi放fang回hui原yuan處chu並bing重zhong新xin開kai始shi工gong作zuo。此ci外wai,它ta同tong樣yang會hui為wei您nin省sheng去qu前qian往wang服fu務wu麵mian板ban的de麻ma煩fan。
另ling一yi方fang麵mian,電dian湧yong保bao護hu器qi可ke防fang止zhi電dian器qi出chu現xian電dian壓ya尖jian峰feng。電dian壓ya浪lang湧yong是shi指zhi電dian器qi或huo電dian源yuan線xian超chao過guo額e定ding電dian壓ya。這zhe可ke能neng會hui導dao致zhi您nin的de電dian子zi設she備bei遭zao到dao破po壞huai。斷duan電dian或huo雷lei擊ji是shi電dian壓ya尖jian峰feng的de最zui常chang見jian原yuan因yin。建jian議yi使shi用yong電dian湧yong保bao護hu裝zhuang置zhi。
結論
綜上所述,浪湧保護裝置對於我們電氣設備的安全至關重要。使用這些設備,可以防止電壓浪湧造成的損壞。
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