初中九年级(初三)物理 直流-直流转换器的浪涌电流
浪涌电流的计算
Inrush Current 的計算1.目的：日前SONY 的案子只因為common mode choke 使用的感量不同，造成inrush current 有很大的差異，本文將有助於釐清此問題，並在日後設計電路時可藉由此方法找到適合的可當保險絲之電阻或NTC 的阻值。
2.等效電路：開關瞬間的電路可等效為一直流電源、電阻、電感與電容串聯，如圖一所示，經由拉氏轉換的電路如圖二所示，下文將以S domain 求解。
CVt = 0圖一 時域等效電路SC1V S圖二 頻域等效電路3.參數的求得： a. c ommon mode choke:等效電路的感值(L)並非是common mode 的感量，而是differential mode 的感量，可將一組線圈短路，用LCR meter 量得另一組線圈感值後再乘2，即為等效電路的感值。
內阻(L R )則可用三用電表歐姆檔量測一組線圈後再乘2。
b.電容：電容可等效為一理想電容串聯一電阻(ESR)，ESR 的求法以TEAPO SE-K 33μF/400V 為例，可由data book 查得在120Hz,25C ︒下DF(%)為20，再利用式(1)可求得ESR R =8.038Ω DF(%)=tan δ=CESRZ R =ωC ESR R (1)c. 等效電路的R=L R +ESR R 再加上NTC 或串聯電阻的值；L 為common choke 中differential mode 的感量；C 即為電容標示的值。
4.Inrush current 的計算： 由圖二的等效電路可得SCSL R SV I S /1/)(++=CSR L S V/12++=(2)特徵方程式012=++CRS LS LC L R R S 2/42-±-=(3)電路的自然響應：過阻尼 ，if 042>-CLR 臨界阻尼 ,if 042=-C LR 欠阻尼 ,if 042<-CLRCase 1.過阻尼：特徵方程式為相異實根。
浪涌电流的概念
浪涌电流的概念浪涌电流是指电力系统中突然出现的一股瞬态电流，通常发生在电力系统中断电后或由于突然的电力负荷变化引起。
浪涌电流的持续时间很短，通常在几微秒到几毫秒之间，但其峰值电流却可能非常大，甚至超过额定电流的数倍。
浪涌电流是由于电力系统中断电后，残余能量或磁场的突然失去而引起的。
当电源断开时，电力系统中的电感元件（如电感线圈、变压器等）会产生反向电动势，导致突然的电流增加。
这就是浪涌电流。
此外，在电力系统中，设备的突然启动、停止或切换负载导致电流突变也会产生浪涌电流。
浪涌电流对电力系统及设备产生了很大的破坏性。
当浪涌电流通过电力设备时，会产生高电压冲击，导致设备内部绝缘体击穿，甚至损坏设备。
浪涌电流对电力系统的配电设备、电力线路、电力变压器等都会产生不可忽视的危害。
为了防止浪涌电流对电力系统造成损害，必须采取一系列的保护措施。
其中之一是使用浪涌保护器。
浪涌保护器能够限制浪涌电流的传播，降低电力设备的电压冲击，保护电力设备。
浪涌保护器通常包括电阻、电容、电感等元件，通过管理和分散浪涌电流，防止其对设备及线路产生过大的影响。
此外，通过合理的电力系统设计和设备维护也能有效减少浪涌电流对设备的损害。
例如，在电力系统设计中，可以采用适当的电源和负载匹配，降低设备启停产生的电流突变；合理设计电力线路，减少电流传输的路径和幅度变动；加装电力变压器中的变压器保护装置，等等。
总之，浪涌电流是一种在电力系统中常见的瞬态电流，其峰值电流非常大，对电力设备产生巨大的破坏性。
为了保护电力设备免受浪涌电流的影响，必须采取一系列的保护措施，如使用浪涌保护器、合理设计电力系统和设备维护等。
只有这样，才能确保电力系统的安全运行，并延长电力设备的使用寿命。
浪涌电流文档
浪涌电流1. 简介浪涌电流（Surge Current）是指在电路中突然出现的瞬时电流过大的现象，通常是由于电源的非正常情况、电源开关操作或外界干扰等原因引起的。
浪涌电流的产生会对电子设备和系统的正常运行产生不良影响，甚至导致设备损坏或系统故障。
2. 浪涌电流的原因浪涌电流的产生原因有多种，下面将介绍几个常见的原因：2.1 电源开关操作在电源开关操作时，由于电源电压的突然变化，会引起瞬时电流的变化，从而产生浪涌电流。
尤其是在大功率设备（如空调、电冰箱等）的启动过程中，由于启动电流较大，往往会引起较为明显的浪涌电流。
2.2 外界干扰外界干扰也是浪涌电流产生的一种常见原因。
例如，当闪电击中电力线路或电信线路时，会产生高电压脉冲，导致线路电流瞬时增大，形成浪涌电流。
2.3 电源噪声电源噪声是指电源输出中含有的高频噪声信号。
当这些噪声信号通过电缆或线路传输时，会导致电流波动，进而产生浪涌电流。
电源噪声的大小与其频率和大小有关，通常会使用滤波器等装置来抑制电源噪声。
3. 浪涌电流的危害浪涌电流对电子设备和系统的正常运行产生不良影响，具体危害表现如下：3.1 设备损坏浪涌电流的过大电流会对设备的电子元器件产生较大的瞬时冲击，可能导致元器件的故障或损坏。
尤其是对于一些灵敏的电子元器件，如芯片、保护器件等，更容易受到浪涌电流的影响。
3.2 系统故障浪涌电流也会导致系统的故障。
当浪涌电流通过线路传播时，会产生电压波动，进而导致系统电压异常，使系统的稳定性降低。
在一些对电压稳定要求较高的设备和系统中，浪涌电流可能会直接影响其正常运行，甚至导致系统崩溃。
3.3 安全隐患浪涌电流还会引发一些安全隐患。
例如，在瞬时电流较大的情况下，电线和插座会产生较大的瞬时热量，有可能引发火灾的隐患。
此外，浪涌电流也会对人身安全造成威胁，例如触电等。
4. 浪涌电流的防护措施为了保护设备和系统免受浪涌电流的危害，可以采取以下防护措施：4.1 使用浪涌保护器件浪涌保护器件可以有效地降低浪涌电流对设备和系统的影响。
直流浪涌测试的要求和方法
直流浪涌测试的要求和方法（最新版4篇）《直流浪涌测试的要求和方法》篇1浪涌测试是指在特定条件下，对电路或设备进行瞬态过电压测试，以评估其在电压浪涌环境下的稳定性和可靠性。
直流浪涌测试是其中的一种，主要用于测试电路或设备在直流电源切换或突发事件（如电池接入或断开）时的浪涌响应。
以下是直流浪涌测试的要求和方法：1. 测试要求：-测试电路或设备的直流电压浪涌响应，以评估其在直流电源切换或突发事件时的稳定性和可靠性。
-测试电路或设备的浪涌吸收能力，以确定其是否能够在浪涌事件中保护自身免受损坏。
2. 测试方法：-使用直流电源切换器或突发事件模拟器，在电路或设备上施加直流浪涌信号。
-测量电路或设备上的浪涌电压和电流，以评估其浪涌响应和吸收能力。
-比较测试前后的电路或设备性能和功能，以确定其是否受到影响。
3. 测试设备：-直流电源切换器或突发事件模拟器：用于生成直流浪涌信号。
-电压和电流测量设备：用于测量电路或设备上的浪涌电压和电流。
-性能和功能测试设备：用于测试电路或设备的性能和功能是否受到影响。
4. 安全注意事项：-进行直流浪涌测试时，应遵守相关的安全规定和操作规程。
-测试电路或设备应与电源切换器或突发事件模拟器相连，并确保连接正确可靠。
-测试过程中，应密切监视电路或设备的状态，以确保其安全运行。
总之，直流浪涌测试是评估电路或设备在直流电源切换或突发事件时的稳定性和可靠性的重要手段。
《直流浪涌测试的要求和方法》篇2浪涌测试是指在特定条件下，对电路或设备进行瞬态过电压测试，以评估其在电压浪涌环境下的稳定性和可靠性。
直流浪涌测试是其中的一种，主要用于测试电路或设备在直流电源线路上受到瞬态过电压时的响应能力。
以下是直流浪涌测试的要求和方法：1. 测试要求：-测试设备应能够模拟真实的直流电源线路环境，包括电压、电流、温度等参数。
-测试设备应能够产生符合要求的瞬态过电压波形，并可对其进行调整和控制。
-测试设备应能够对被测电路或设备进行可靠的连接和接地。
直流浪涌保护器原理
直流浪涌保护器原理
直流浪涌保护器是一种用于保护电力系统的设备，其原理是通过限制或隔离突发的直流浪涌电压，保护系统中的设备免受损坏。
直流浪涌是指系统中峰值电压瞬间上升的现象，通常由电源开关、电感和电容等电气元件的突然断开或闭合引起。
在这种情况下，电能没有足够的时间被释放，会形成一次短暂的高电压脉冲。
直流浪涌保护器的工作原理主要依靠自感、电容和电阻等元件来实现。
它一般包括一个限流电阻、一个电感和一个续流电容。
当直流浪涌电压出现时，电阻会限制电流的流动，电感则会储存能量，并通过改变电流的时间常数使电流逐渐减小，续流电容则用于对电流进行瞬间补偿。
具体工作过程如下：当直流浪涌电压进入保护器时，电流会首先通过限流电阻，在通过电感之前，限流电阻的作用是降低电流的幅值。
然后，在电感的作用下，电流的变化速率减慢，从而减小直流浪涌电压的峰值。
最后，续流电容器将在电流下降到一定程度时释放储存的能量，以继续供应电流，从而保护系统不受直流浪涌电压的损害。
直流浪涌保护器通常应用于各种直流供电系统，例如太阳能发电系统、风力发电系统、电动汽车充电桩等。
它的主要作用是保护系统中的设备免受突发的直流浪涌电压的影响，避免电气设备的损坏，确保电力系统的稳定运行。
总之，直流浪涌保护器通过限制和隔离系统中的突发直流浪涌电压，保护电力系统中的设备不受损坏。
它的工作原理基于电阻、电感和电容等元件的相互作用，有效地保护系统的稳定运行。
浙江直流浪涌保护器技术参数
浙江直流浪涌保护器技术参数直流浪涌保护器性能参数参数指标体现了直流浪涌保护器的技术与安全性能，以下介绍几种对直流浪涌保护器应用性能其决定作用的指标参数。
1 通流容量：通流容量是一组参数，它是由一系列的标准化试验确定出的电涌保护器的技术参数，这些试验由三个分类试验组成。
三种试验方法没有等级和高下之分，也没有可比性，每个制造商可以任选其中的一个。
在******上，德国的VDE标准采用的是Ⅰ类试验方法，法国NCF标准采用Ⅱ类试验方法，而美国的UL1449标准采用的是Ⅲ类试验方法。
我国国家标准GB 18802.1-2002《低压配电系统的电涌保护器（直流浪涌保护器）第一部分：性能要求和试验方法》等同采用IEC标准，里面介绍了三个分类试验，根据客户要求进行测试。
2 标称放电电流Ⅰn：流过直流浪涌保护器具有8/20us波形的电流峰值，用于Ⅰ级试验的直流浪涌保护器分级，以及Ⅰ级、Ⅱ级试验的直流浪涌保护器的预处理试验。
3 最大放电电流Ⅰmax：电涌保护器可以导通的8/20us波形电流的峰值（2次）。
该参数表示能够安全地泄放而不会明显地影响其功能的最大浪涌电流或复合电流，Zmax是电涌保护器的一个非常重要的参数。
4 击电流Ⅰimp：指通过10/350us波形雷电流的能力，它由电流峰值Ⅰpeak和电荷量Q确定，其试验根据动作负载试验的程序运行，用于Ⅰ级试验的直流浪涌保护器分类试验。
5 最大持续工作电压Uc：允许持久地施加在直流浪涌保护器上的最大交流电压有效值或直流电压。
其值等于直流浪涌保护器的额定电压，超过此运行值电涌保护器将受到热损坏。
6 短时过电压UT：保护装置能承受的持续短时间的直流电压或工频交流电压有效值，它比最大连续工作点啊Uc要大。
7 限制电压：施加规定波形和幅值的冲击电压时，在直流浪涌保护器接线端子间测的最大电压峰值。
8 电压保护水平Up：表明电涌保护器泄放标称电流Ⅰn时，电涌保护器两端的最大电位差，所需的直流浪涌保护器的保护水平取决于被保护设备的安装位置和被保护装置的电器绝缘强度，该值应大于限制电压的最高值。
浪涌的数学公式
浪涌的数学公式## 浪涌的数学公式### 引言浪涌是指在电路中由于突然改变的电压或电流而产生的瞬时高电压或高电流。
在电路设计和保护中，理解和控制浪涌是至关重要的。
数学公式是描述和分析浪涌现象的有力工具之一。
本文将介绍一些与浪涌相关的重要数学公式，帮助读者更好地理解和处理浪涌问题。
### 1. 电压和电流的关系浪涌通常表现为电压或电流的突变。
根据欧姆定律，电压和电流之间的关系可以用以下公式表示：\[V = IR\]其中，\(V\) 表示电压（伏特），\(I\) 表示电流（安培），\(R\) 表示电阻（欧姆）。
### 2. 电感的作用在电路中，电感可以减缓电流的变化速率，从而降低浪涌的幅值。
电感\(L\) 和电压\(V\)、电流\(I\) 之间的关系由以下方程式给出：\[V = L\frac{di}{dt}\]其中，\(L\) 表示电感（亨利），\(di/dt\) 表示电流变化率。
### 3. 电容的作用电容在电路中具有存储电荷的功能，它可以减缓电压的变化速率。
电容\(C\) 和电压\(V\)、电荷\(Q\) 之间的关系由以下公式给出：\[Q = CV\]其中，\(C\) 表示电容（法拉），\(Q\) 表示电荷（库仑）。
### 4. 浪涌峰值计算浪涌的峰值通常用来评估其对电路的影响程度。
对于给定的电压或电流波形，浪涌的峰值可以通过以下公式计算：\[V_{\text{peak}} = \sqrt{2} \times V_{\text{rms}}\]\[I_{\text{peak}} = \sqrt{2} \times I_{\text{rms}}\]其中，\(V_{\text{peak}}\) 和 \(I_{\text{peak}}\) 分别表示电压和电流的峰值，\(V_{\text{rms}}\) 和 \(I_{\text{rms}}\) 分别表示电压和电流的有效值。
### 5. 能量与电流的关系浪涌能量可以通过积分电压或电流波形来计算。
浪涌发生器参数
浪涌发生器参数1. 额定电压（Rated Voltage）额定电压是指设备能够正常工作的标准电压。
浪涌发生器的额定电压通常是根据所需保护设备的电压来确定的。
常见的额定电压有110V、220V、380V等。
2. 额定电流（Rated Current）额定电流是指设备能够正常工作的标准电流。
浪涌发生器的额定电流通常是根据所需保护设备的电流来确定的。
常见的额定电流有10A、16A、32A等。
3. 浪涌电流（Surge Current）浪涌电流是指在电源中出现的短时间高电流冲击。
浪涌发生器需要能够承受并限制这些浪涌电流，以保护设备免受损坏。
浪涌电流的大小取决于外部电源的能量。
4. 浪涌容量（Surge Capacity）浪涌容量是指浪涌发生器能够承受的最大浪涌电流。
浪涌发生器需要具备足够的浪涌容量来应对不同电源的浪涌电流。
常见的浪涌容量有5KA、10KA、20KA等。
5. 动作时间（Response Time）动作时间是指浪涌发生器从检测到浪涌电流到限制浪涌电流的时间。
动作时间需要尽可能短，以避免浪涌电流对设备造成损害。
一般来说，动作时间应该在纳秒级别。
6. 耐压能力（Voltage Withstand Capability）7. 保护等级（Protection Level）保护等级是指浪涌发生器可以提供的最大保护强度。
它描述了浪涌发生器对浪涌电流的限制能力。
常见的保护等级有1级、2级、3级等，1级提供最佳保护。
8. 安装方式（Installation Method）9. 静态电压（Static Voltage）静态电压是指在浪涌发生器工作时的电源电压。
浪涌发生器需要适应不同的静态电压，以确保正常工作。
10. 散热方式（Heat Dissipation Method）由于浪涌发生器会产生一定的功率损耗，因此散热是一个重要的问题。
常见的散热方式有自然散热、风扇散热等。
综上所述，浪涌发生器的参数包括额定电压、额定电流、浪涌电流、浪涌容量、动作时间、耐压能力、保护等级、安装方式、静态电压和散热方式等。
浪涌电流
直流-直流转换器的浪涌电流(Inrush Current in DC-DC Converters)史蒂夫.巴特勒, 杰里米.法瑞尔(Steve Butler and Jeremy Ferrell)VPT, Inc.背景浪涌电流(inrush current)是当一个电源开启时产生的尖峰电流(spike of current)。
图1是一个典型的电源系统。
EMI滤波器输入线路端包含了一些电容，同样直流－直流转换器在输入和输出端也含有电容，负载端有可能含有其它的附加电容。
这些电容须要电流对其充电直至稳态电压。
这电流即浪涌电流。
图1：展示相关电容的典型电源系统大的浪涌电流可能被系统的特性(specifications)控制。
一个顾虑是尖峰电流可能对邻近的电路产生电磁干扰，或引起逆流电路断路器跳闸，或使固态功率控制器(solid state power controller)的过流保护失控。
浪涌电流波形(Inrush Current Waveform)图2展示了一个典型的浪涌电流波形。
它有两个尖峰。
第一个“浪涌尖端”电流峰值是输入电压电源(input voltage source) 启动时产生的。
这个峰值电流流入EMI滤波器电容和直流-直流转换器的输入端电容，并被充电至稳态值(steady state value)。
第二个电流峰值是直流－直流转换器启动时产生的。
这个峰值电流通过直流－直流电源变压器流入到输出端电容器和所有负载电容，充电至稳态值。
图2：典型的浪涌电流波形浪涌尖峰电流(Inrush Spike Current)第一个电流峰值通常指浪涌尖端。
其峰值和形状很大程度上取决于输入电源的特性，尤其是电压上升时间(voltage rise time)和电源阻抗(sourceimpedance)。
一个快速的上升输入电压波形（比如来自于机械性的开关）将产生一个很高很窄的电流峰值。
一个较慢的上升输入波形（比如来自于一些上流电子器件的输出(output of upstream electronics)或电容器组(capacitor bank）将产生一个较低的容易受控的电流峰值。
浪涌电流计算
浪涌电流计算
浪涌电流是指在电路中出现瞬间电压变化时，由于电感和电容的存在，电流会产生一个瞬间的高峰，称为浪涌电流。
浪涌电流对电路元件和设备都会产生一定的损害，因此在电路设计中必须考虑浪涌电流的影响。
浪涌电流计算的方法有多种，其中一种常用的方法是利用电路中的等效电路模型进行计算。
例如，在直流电源与电感、电容串联的电路中，当电源电压突然变化时，原本处于平衡状态的电路会产生一定的响应。
假设电源电压从0V突然变为10V，电路中的电感和电容会产生一个瞬间的电流峰值。
此时，可以通过等效电路模型进行计算，其中电感可以用一个等效电阻代替，电容可以用一个等效电感代替。
根据欧姆定律，电流等于电压除以电阻，因此可以得出浪涌电流的计算公式为：
I = ΔV / R
其中，I为浪涌电流峰值，ΔV为电源电压变化量，R为等效电路阻抗。
需要注意的是，浪涌电流的峰值与电路中的元件参数有关，因此在电路设计中需要仔细考虑电路中元件的参数选择，以及浪涌保护等问题。
- 1 -。
直流浪涌电流抑制方法
直流浪涌电流抑制方法
直流浪涌电流抑制的方法主要包括以下几种：
使用内部功率抑制电路：这种电路可以通过捕捉在其下游线路中出现的浪涌电流来抑制浪涌电流。
这种电路可以通过电路板上的一个电感元件来实现。
使用TVS二极管：TVS二极管是一种可快速响应的抑制器。
当输入电压超过一定电压时，它会提供低阻抗通道，并且可以通过短暂地吸收大量电流阻止过压。
使用金属氧化物压敏电阻器：金属氧化物压敏电阻器是一种可响应于永久故障电压或暂过压的电阻器。
它可以通过连续低电阻率地存在来抑制过压。
选择TVS二极管与变压器：可以选择TVS二极管来保护变压器。
通过在变压器输出线路上缝上TVS二极管，可以有效地抑制过电压。
选择合适的滤波器：滤波器可用于阻止高频噪声和干扰，这些杂波可能会产生过电压和浪涌电流。
使用阻带滤波器：阻带滤波器可以通过降低的频率的阻带或者使用截止频率和阻带两种方式来抑制浪涌电流。
请注意，以上方法可能需要结合使用，以达到最佳的浪涌电流抑制效果。
同时，实施这些方法时，需要考虑到具体的电路设计和应用环境，以确保安全和有效性。
在实施任何电子电路更改或修改之前，建议咨询专业人士或工程师的意见。
浪涌电流
浪涌电流浪涌电流(surge current)是指电气设备在接通瞬间的电流特性，对供电网络及用电设备的安全都很重要。
工程中通常需要对浪涌电流进行抑制处理。
概念介绍浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。
浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。
由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。
电源应该限制AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件能承受的浪涌水平。
反复开关环路，AC输入电压不应损坏电源或者导致保险丝烧断。
浪涌电流也指由于电路异常情况引起的使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。
分类信息1.放电间隙(又称保护间隙):它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线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，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地，避免了被保护设备上的电压升高。
这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要调整，结构较简单，其缺点是灭弧性能差。
改进型的放电间隙为角型间隙，它的灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电弧熄灭的。
2.气体放电管:它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体(Ar)的玻璃管或陶瓷管内组成的。
为了提高放电管的触发概率，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主要有: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交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下:在直流条件下使用:Udc≥1.8U0(U0为线路正常工作的直流电压);在交流条件下使用:U dc≥1.44Un(Un为线路正常工作的交流电压有效值)。
3.压敏电阻:它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。
浪涌形式实验报告
一、实验模块浪涌形式实验二、实验标题浪涌形式实验三、实验日期、实验操作者2023年10月26日，实验操作者：张三四、实验目的1. 了解浪涌现象及其产生原因；2. 掌握浪涌试验的方法和步骤；3. 分析浪涌试验结果，评估设备对浪涌的耐受能力。
五、实验原理浪涌现象是指电路在遭受雷击、接通、断开感性负载或大型负载时产生的超出正常工作的过电压或过电流。
这种过电压或过电流通常在微秒或纳秒时间内的剧烈脉冲，电压（或电流）通常超过正常值的2倍以上。
浪涌试验是为了模拟设备在正常工作过程中可能遭受的雷电或其他瞬态过电压冲击，以评估设备对此类冲击的耐受能力。
六、实验步骤1. 准备实验器材：浪涌发生器、被试设备、示波器、万用表、电源等；2. 将被试设备接入浪涌发生器，并连接示波器和万用表；3. 设置浪涌发生器的参数，如浪涌电压、浪涌时间等；4. 打开电源，进行浪涌试验；5. 记录示波器和万用表的数据；6. 关闭电源，对被试设备进行检查。
七、实验环境实验地点：实验室实验器材：浪涌发生器、被试设备、示波器、万用表、电源等实验环境：温度：25℃，湿度：50%八、实验过程1. 实验器材准备：将浪涌发生器、被试设备、示波器、万用表、电源等连接好，确保各部分正常工作；2. 设置浪涌发生器参数：根据实验要求，设置浪涌电压为1.5倍额定电压，浪涌时间为10μs；3. 进行浪涌试验：打开电源，对被试设备进行浪涌试验，观察示波器和万用表的数据；4. 记录实验数据：记录示波器和万用表的数据，包括浪涌电压、浪涌时间、被试设备的工作状态等；5. 关闭电源，对被试设备进行检查：观察被试设备的外观、功能是否正常，如有异常，记录下来。
九、实验结果与分析1. 浪涌电压：实验过程中，浪涌电压达到1.5倍额定电压，符合实验要求；2. 浪涌时间：实验过程中，浪涌时间为10μs，符合实验要求；3. 被试设备工作状态：实验过程中，被试设备在浪涌冲击下，外观、功能均正常，说明设备对浪涌的耐受能力较强。
变压器浪涌电流产生的原因
变压器浪涌电流产生的原因
什么是浪涌电流?
变压器在通电瞬间会产生一个很大的电流尖峰叫浪涌电流
浪涌电压/电流产生的原因：
由于电压突变引起的当变压器合闸时正是电源正弦波的波形进入零的位置时，变压器会产生很大的冲击电流，甚至会造成变压器保护动作跳闸。
不过这种概率很低，所以平时变压器合闸时，其冲击电流都很小，变压器在空载合闸时会出现激磁涌流。
其大小可达稳态激磁电流的80-100倍，或额定电流的6-8倍。
涌流对变压器本身不会造成大的危害，但在某些情况下能造成电波动，如不采取相应措施，可能使变压器过电流或差动继电保护误动作。
变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流.变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍.励磁涌流与变压器投入时系统电压的相角,变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关.
最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点的瞬间(该时磁通为峰值).变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量变压器约5-10S,小容量变压器约为0.2S左右一般在工厂生产检验时在电源输入处串接
设定电流的保护开关（如常用的DZ47-63 C20）开机时不发生跳闸就说明激磁涌流小于该保护开关的额定电流当然要多开关几次测试实际的激磁涌流可以用用示波器，在输入电源串接一小无感电阻，用示波器监测开机瞬时的涌浪电流的峰值但变压器浪涌电流最大是在开机时刚好在电源正弦波的波形进入零的位置时。
人工开机时间是随机的在最大值的机率很小要用专用罗氏线圈来测量。
关于开关电源的浪涌电流问题 (2)
浪涌电流的解决措施
方法一：利用电阻-双向可控硅并联网络 上电时；VS截止，电流经过R1，R1起到限 流作用，达到一定条件，VS导通，将R1短路。
方法二：利用负温度系数的NTC电阻
上电时候，NTC电阻值很大，有限制电流的 作用，。当滤波电容开始充电的时，充电电流流 过热敏电阻，开始对其加热。由于NTC是负温度 系数，随着加热，电阻值开始下降，在负载平衡 的情况下，其阻值应该最小，但是NTC电阻有惯 性，如果电源从工作状态掉电，要1分钟左右时间 才能恢复到标称阻值，所以开关电源要防止掉电 后马上重新启动，那样NTC电阻就不能起到防止 浪涌的作用。
关于开关电源的浪涌电流问题
Daniel Song 2012.4.3
ห้องสมุดไป่ตู้
浪涌电流产生的原因
开关电源上电时，会产生极高的浪涌电流。浪涌 电流主要是由滤波电容引起的。目前，考虑到体积，成本 等因素，大多数AC/DC变换器输入整流滤波采用电容输入 式滤波方式，电路原理如图1所示。由于电容器上电压不 能跃变，在整流器上电之初，滤波电容电压几乎为零，等 效为整流输出端短路。如在最不利的情况（上电时的电压 瞬时值为电源电压峰值）上电，则会产生远高于整流器正 常工作电流的输入浪涌电流，如图2所示。当滤波电容为 470μF并且电源内阻较小时，第一个电流峰值将超过100A， 为正常工作电流峰值的10倍。
由于ntcntc是负温度是负温度系数随着加热电阻值开始下降在负载平衡系数随着加热电阻值开始下降在负载平衡的情况下其阻值应该最小但是的情况下其阻值应该最小但是ntcntc电阻有惯电阻有惯性如果电源从工作状态掉电要性如果电源从工作状态掉电要11分钟左右时间分钟左右时间才能恢复到标称阻值所以开关电源要防止掉电才能恢复到标称阻值所以开关电源要防止掉电后马上重新启动那样后马上重新启动那样ntcntc电阻就不能起到防止电阻就不能起到防止浪涌的作用
浪涌电压
浪涌电压电路在遭雷击和在接通、断开电感负载或大型负载时常常会产生很高的操作过电压，这种瞬时过电压（或过电流）称为浪涌电压（或浪涌电流），是一种瞬变干扰：例如直流6V继电器线圈断开时会出现300V～600V的浪涌电压；接通白炽灯时会出现8～10倍额定电流的浪涌电流；当接通大型容性负载如补偿电容器组时，常会出现大的浪涌电流冲击，使得电源电压突然降低；当切断空载变压器时也会出现高达额定电压8～10倍的操作过电压。
浪涌电压现象日趋严重地危及自动化设备安全工作，消除浪涌噪声干扰、防止浪涌损害一直是关系到自动化设备安全可靠运行的核心问题。
现代电子设备集成化程度在不断提高，但是它们的抗御浪涌电压能力却在下降。
在多数情况下，浪涌电压会损坏电路及其部件，其损坏程度与元器件的耐压强度密切相关，并且与电路中可以转换的能量相关。
为了避免浪涌电压击毁敏感的自动化设备，必须使出现这种浪涌电压的导体在非常短的时间内同电位均衡系统短接（引入大地）。
在其放电过程中，放电电流可以高达几千安，与此同时，人们往往期待保护单元在放电电流很大时也能将输出电压限定在尽可能低的数值上。
因此，空气火花间隙、充气式过电压放电器、压敏电阻、雪崩二极管、TVS （Transientvoltagesuppressor）、FLASHTRAB、VALETRAB、SOCKETTRAB、MAINTRAB等元器件，是单独或以组合电路形式被应用到被保护电路中，因为每个元器件有其各自不同的特性，并且具有不同的性能：放电能力；响应特性；灭弧性能；限压精度。
根据不同的应用场合以及设备对浪涌电压保护的要求，可根据各类产品的特性来组合出符合应用要求的过电压保护系统。
浪涌电压吸收器浪涌噪声常用浪涌吸收器进行抑制，常用的浪涌吸收器有：（1）氧化锌压敏电阻氧化锌压敏电阻是以氧化锌为主体材料制成的压敏电阻，其电压非线性系数高，容量大、残压低、漏电流小、无续流、伏安特性对称、电压范围宽、响应速度快、电压温度系数小，且具有工艺简单、成本低廉等优点，是目前广泛使用的浪涌电压保护器件。
直流浪涌测试的要求和方法
直流浪涌测试的要求和方法一、直流浪涌测试的要求直流浪涌测试是电力行业中常用的一种测试方法，主要用于评估电气设备在受到瞬态电压冲击时的抗击浪涌能力。
在进行直流浪涌测试时，我们需要遵守以下要求：1. 测试设备：需要使用专业的直流浪涌测试仪器，确保测试结果的准确性和可靠性。
2. 测试环境：测试应在恒温恒湿的环境下进行，以确保测试结果的可比性。
同时，要保证测试环境中无其他干扰源存在，以避免测试结果受到外界干扰。
3. 测试电源：测试电源应具备稳定可靠的特性，以确保测试过程中电压的稳定性和准确性。
4. 测试样品：测试样品应符合相关标准要求，且在测试过程中应保持静止状态，以确保测试结果的准确性。
5. 测试参数：测试参数应根据具体的测试要求进行设置。
包括测试电压的峰值、上升时间、下降时间等参数。
6. 测试时间：测试时间应足够长，以确保样品能够承受住持续的浪涌电压冲击。
7. 测试记录：测试过程中应详细记录测试参数、测试结果以及测试时间等信息，以便后续分析和比较。
二、直流浪涌测试的方法直流浪涌测试通常分为以下几个步骤：1. 准备工作：确保测试设备和测试样品符合要求，并进行必要的校准和预热。
2. 设置测试参数：根据测试要求，设置测试电压的峰值、上升时间、下降时间等参数。
3. 连接电路：将测试样品与测试设备进行连接，确保连接牢固可靠，避免因连接问题导致测试结果的误差。
4. 开始测试：启动测试设备，给样品施加直流浪涌电压，记录测试参数和测试结果。
5. 分析结果：根据测试结果进行数据分析，评估样品的抗浪涌能力。
如果测试结果不符合要求，需要进行进一步的分析和改进。
6. 生成测试报告：根据测试记录和分析结果，生成详细的测试报告，包括测试过程、测试参数、测试结果以及分析结论等内容。
总结：直流浪涌测试是一项重要的电气测试方法，可以评估电气设备在受到瞬态电压冲击时的抗击浪涌能力。
在进行测试时，我们需要遵守相关的测试要求，确保测试结果的准确性和可靠性。
浪涌电流和浪涌电压试验方法
浪涌电流和浪涌电压试验方法一、引言在现代电力系统中，浪涌电流和浪涌电压是常见的电力质量问题之一。
浪涌电流是指在电路中突然出现的瞬时大电流，而浪涌电压则是指在电路中突然出现的瞬时大电压。
这些突变的电流和电压可能对电力设备和系统造成严重的损坏，因此浪涌电流和浪涌电压试验方法的研究和应用变得非常重要。
二、浪涌电流测试方法1. 直流注入法直流注入法是一种常用的浪涌电流测试方法。
该方法是通过注入一个直流电流脉冲到被测试设备中，然后测量由此引起的电压响应来评估设备的耐受能力。
这种方法可以用于测试不同类型的设备，如电力变压器、电缆、发电机等。
2. 电压升降法电压升降法是另一种常用的浪涌电流测试方法。
该方法是通过升高或降低电压来产生浪涌电流，并测量设备的响应。
这种方法可以用于测试不同类型的设备，如开关、继电器、熔断器等。
3. 瞬态模拟法瞬态模拟法是一种模拟真实浪涌电流事件的测试方法。
该方法是通过使用特殊的电源和负载来模拟真实浪涌电流事件，并测量设备的响应。
这种方法可以提供更准确的测试结果，但需要更复杂的设备和技术。
三、浪涌电压测试方法1. 前后级测试法前后级测试法是一种常用的浪涌电压测试方法。
该方法是通过在被测试设备前后分别加入电压源和浪涌电流发生器来测试设备的耐受能力。
这种方法可以用于测试不同类型的设备，如电力变压器、电缆、发电机等。
2. 步进升降法步进升降法是另一种常用的浪涌电压测试方法。
该方法是通过逐步升高或降低电压来产生浪涌电压，并测量设备的响应。
这种方法可以用于测试不同类型的设备，如开关、继电器、熔断器等。
3. 模拟脉冲法模拟脉冲法是一种模拟真实浪涌电压事件的测试方法。
该方法是通过使用特殊的电源和负载来模拟真实浪涌电压事件，并测量设备的响应。
这种方法可以提供更准确的测试结果，但需要更复杂的设备和技术。
四、结论浪涌电流和浪涌电压试验方法是评估电力设备和系统抵御突发电流和电压冲击的重要手段。
通过选择合适的测试方法，可以有效地评估设备的抗浪涌能力，并采取相应的保护措施。
浪涌产生的原理
浪涌产生的原理浪涌（Surge）是一种瞬时的电压或电流增加，通常出现在电力系统中。
它是由于突然的电磁能量释放引起的，其产生的原理可以归结为以下几个方面。
浪涌的产生与电力系统中的电感有关。
电感是指电流通过导线时，由于电流变化而产生的自感电动势。
当电流突然断开或突然变化时，电感会阻碍电流的变化，从而产生一个自感电动势。
如果这个自感电动势的大小超过了导线的绝缘能力，就会导致浪涌的产生。
浪涌的产生与电力系统中的电容有关。
电容是指在两个导体之间存在电位差时，存储电荷的能力。
当电压突然变化时，电容会对电压的变化做出反应，试图保持电压恒定。
如果电容对电压的变化速度无法适应，就会产生一个电流浪涌。
浪涌的产生还与电力系统中的电阻有关。
电阻是指电流通过导体时所遇到的阻碍。
当电流突然变化时，电阻会阻碍电流的变化，从而产生一个电压浪涌。
浪涌产生的原理可以用一个简单的例子来说明。
想象一下，当我们打开电灯开关时，电流会从电源源源不断地流向灯泡，灯泡会亮起来。
但是，当我们突然关掉电灯开关时，电流会突然中断，这时就会产生一个浪涌。
这是因为电流突然中断时，电感会产生一个自感电动势，试图保持电流的稳定。
如果这个自感电动势的大小超过了导线的绝缘能力，就会产生一个浪涌。
浪涌的产生不仅仅是在电力系统中，也可以在其他电子设备中出现。
例如，在家庭中使用的电视、电脑等设备，当我们插上或拔掉电源时，也会产生浪涌。
这是因为电源的插拔会导致电流突然中断或突然变化，从而产生一个浪涌。
为了避免浪涌对电力系统和电子设备的损坏，我们可以采取一些防护措施。
例如，可以使用浪涌保护器来限制浪涌的电压和电流，保护电力系统和电子设备不受浪涌的影响。
浪涌保护器通常由电阻、电容和电感等元件组成，可以吸收和分散浪涌的能量，保护设备的安全运行。
总结起来，浪涌产生的原理可以归结为电感、电容和电阻等因素的相互作用。
当电流或电压突然变化时，这些因素会产生自感电动势或自感电流，从而引起浪涌的产生。
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直流-直流转换器的浪涌电流(Inrush Current in DC-DC Converters)
史蒂夫.巴特勒, 杰里米.法瑞尔
(Steve Butler and Jeremy Ferrell)
VPT, Inc.
背景
浪涌电流(inrush current)是当一个电源开启时产生的尖峰电流(spike of current)。
图1是一个典型的电源系统。
EMI滤波器输入线路端包含了一些电容，同样直流－直流转换器在输入和输出端也含有电容，负载端有可能含有其它的附加电容。
这些电容须要电流对其充电直至稳态电压。
这电流即浪涌电流。
图1：展示相关电容的典型电源系统
大的浪涌电流可能被系统的特性(specifications)控制。
一个顾虑是尖峰电流可能对邻近的电路产生电磁干扰，或引起逆流电路断路器跳闸，或使固态功率控制器(solid state power controller)的过流保护失控。
浪涌电流波形(Inrush Current Waveform)
图2展示了一个典型的浪涌电流波形。
它有两个尖峰。
第一个“浪涌尖端”电流峰值是输入电压电源(input voltage source) 启动时产生的。
这个峰值电流流入EMI滤波器电容和直流-直流转换器的输入端电容，并被充电至稳态值(steady state value)。
第二个电流峰值是直流－直流转换器启动时产生的。
这个峰值电流通过直流－直流电源变压器流入到输出端电容器和所有负载电容，充电至稳态值。
图2：典型的浪涌电流波形
浪涌尖峰电流(Inrush Spike Current)
第一个电流峰值通常指浪涌尖端。
其峰值和形状很大程度上取决于输入电源的特性，尤其是电压上升时间(voltage rise time)和电源阻抗(source impedance)。
一个快速的上升输入电压波形（比如来自于机械性的开关）将产生一个很高很窄的电流峰值。
一个较慢的上升输入波形（比如来自于一些上流电子器件的输出(output of upstream electronics)或电容器组(capacitor bank）将产生一个较低的容易受控的电流峰值。
浪涌电流的峰值可由方程式推导，i=C*dv/dt。
电容（C）是EMI滤波器以及直流－直流转换器输入端的总电容。
dv/dt是充电电压波形(applied voltage waveform)的斜率。
只有当输入电压电源有一个很快的上升时间时，浪涌峰值才会带来问题。
正常情况下，只有机械开关(mechnical switch)和继电器闭合(relay closure)能产生一个足够快的上升时间。
如果电源是一个开关电源器，固态功率控制器或者电容器组，上升时间通常会比较慢。
开关电源器的输出电压上升时间，大约为几毫秒。
固态功率控制器（SSPC）通常是50 us到500us，较大的电容器组通常在几微秒时间内不能充电完全。
这些较慢的上升时间将不会产生过高的电流峰值。
估算尖峰电流的数值与其电流波形的i2t都是十分重要的。
两者均会决定浪涌尖端电流是否引起逆流熔断器、电路断路器或者固态功率控制器跳闸。
启动电流(Turn On Current)
图2所示的第二个电流峰也被认为是浪涌电流的一部分。
当直流－直流转换器开启后, 来自输入端的电流对其输出端电容以及负载电容充电时,将产生这个峰值。
典型的启动电流波形如图3所示。
无论转换器是通过输入电压还是通过抑制端信号(inhibit signal)开启，其启动电流都是相同的。
图3 典型的启动电流波形
VPT直流-直流转换器使用一个特有的磁反馈(magnetic feedback scheme)，该设计具有控制很好的内部启动次序(star-up sequence)以及由输出电压精密控制的平稳启动(soft start)特性。
这种平稳启动确保了输出电压在受控状态下以有限的dv/dt斜率上升。
由于启动平稳，开启过程中转换器的输入电流通常不会超过稳态输入电流，如图3标准曲线所示。
VPT直流-直流转换器也具有连续恒定的输出电流(continuous constant output current limit)特性。
他们可为任何负载提供全部额定电流，不会间间断断或者关闭后又重新启动，这使得任何大小的任何电容负载都能被启动。
当负载电容很大时，直流-直流转换器在开启过程中可能达到恒定电流，而输入电流却不会超过约1.5倍的稳态输入电流。
如图3所示的大负载电容曲线。
它不会高到引起任何的干扰或阻止逆流保护装置跳闸。
使用VPT的直流-直流转换器，第二个浪涌峰值将不会对系统产生负面效果。
限制有源浪涌（Active Inrush Limiting）
在一些应用中，需要限制浪涌峰值电流流入到输入电容中。
只有一种方法就是在这些电容前面串联一系列组件。
图4展示了一个非常基本的限制浪涌电路。
串联电阻R1将限制输入电流，直至输入电容被充满。
随后继电器S1闭合，使电流全部流向下级直流-直流转换器。
继电器线圈能用28V输入电压驱动，因此它将在一定程度上实现自动控制。
图4 有效限制浪涌电流的串联电阻离散电路
此外，一个感应器也可以被用来控制浪涌电流。
因为它能够以低损耗传输直流电流，因此不需要添加一个旁路。
然而较大的电感值通常是充分限制浪涌电流所必需的。
需要注意的是，这个感应器可能和输入滤波器或者直流-直流转换器的内部反馈回路相互影响，导致系统不稳定。
用附加的组件来抑止出现的谐振通常是必要的。
另一个有效电路如图5所示。
这个电路在电源端负极使用一个MOS场效应管（MOSFET）系列器件Q1。
Q1通过R2拉低其门限电压，通常是断开的。
当施加输入电压时，通过R1为栅极充电。
Q1的充电时间和开启时间将由于C1的存在而减慢。
可以选用R1和C1来为输入电容缓慢充电，来限制浪涌电流。
在输入电容充好后，Q1栅极将会充电，直至被齐纳(稳压)二极管（zener）限制，然后Q1将保持完全开启。
图5有效限制浪涌电流的串联晶体管离散电路
这个电路可以修改为将Q1 放置正极。
P沟MOS场效应管或者N沟MOS 场效应管都可用，但是需使用由充电泵（charge pump）或者隔离供给(isolated supply)来驱动栅极。
另外还存在其他一些有效的浪涌限制电路。
他们均在输入电源端使用一些串联组件且以几乎相同的方式发挥作用。
很重要的是一旦输入电容器被充电，这些装置应被旁路或完全开启，以限制线阻抗和功率耗损。
同时浪涌控制不可在输入端引入任何噪声因为它位于电磁干扰滤波器的上级。
带浪涌限制的输入模块（Input Modules with Inrush Limiting）
VPT的一些输入模块包含了内置的浪涌限制。
如表1中所列。
这些模块在正极都使用了串联的N沟MOS场效应管。
N沟MOS场效应管实现最低开启电阻使功耗最小。
它位于正极不会打断回路，简化了系统设计。
这个串联MOS场效应管还有双重目的：提供输入电压瞬时保护(transient protection)。
化工作。
浪涌电流限制任何电流流入EMI电容，但是在进线中不接入任何额外的电磁波干扰，允许使用于离散型电路。
VPTPCM-12包含浪涌限制电路，限制浪涌电流流入电容和下级直流-直流转换器。
但它也包含开关组件，所以可能需要在它的输入端添加无防护的EMI滤波器。
结论
浪涌电流是当施加输入电压或启动时流到功率转换器中的峰值电流。
大多数系统的浪涌电流规范单一使用VPT的直流-直流转换器便可。
少数则需要附加电路在输入电容端限制浪涌尖峰，或者使用有内置限制浪涌的VPT输入模块。