EMC 浪涌防护元器件的工作原理及应用
浪涌抑制器工作原理
浪涌抑制器工作原理
浪涌抑制器是一种电子设备，用于保护电路免受突发的电压浪涌或高压脉冲的影响。
它的工作原理基于以下几个关键组件和原理：
1. 电感器：浪涌抑制器中的电感器是一个线圈，由导电材料绕制而成。
当电流通过电感器时，它会产生一个磁场。
2. 电容器：电容器是由两个导体之间的绝缘介质隔开的两个电极。
当电压施加在电容器上时，它会储存电荷。
3. 可变电阻：可变电阻用于控制浪涌抑制器的电阻值，以便调节其对电流的阻尼。
工作原理如下：
1. 正常情况下，电流通过浪涌抑制器时，电感器会产生一个磁场，并将能量储存在其中。
2. 当突发的电压浪涌或高压脉冲通过抑制器时，它会导致电容器上的电压迅速上升。
3. 当电压上升到一个设定的临界值时，可变电阻会自动调节抑制器的电阻值，以增加电路的阻尼。
4. 增加的阻尼将减少浪涌电流的幅度，并将其分散到电路中其他部分，以保护其他电子元件。
5. 同时，电感器释放储存的能量，将其吸收或反射回电源线路，避免电压浪涌对电路产生损害。
综上所述，浪涌抑制器通过合理利用电感器、电容器和可变电阻的特性，可以有效地抑制电压浪涌和高压脉冲，保护电路免受损坏。
SURGE浪涌原理及整改(EMC)
浪涌抑制的原理
常用的浪涌抑制器件为气体放电管、氧化锌压敏电阻、瞬态电压抑制器、 硅二极管等。它们的工作原理不同，但有相似的伏安特性，即两端电压低于规 定电压时，通过电流很小，而当两端电压高于规定电压后，通过电流会呈指数 规律增长。这一伏安特性使其能同时满足浪涌抑制泻流和限幅的要求，因而也 就成为浪涌抑制的主导器件。尤其是氧化锌压敏电阻，不仅限幅电压可以很低， 导通电流也可以很大，价格又便宜，已经成为工程师首选的浪涌抑制器件。
不允许下列与基本性能和安全有关的性能降低：
1）器件故障； 2）可编程参数的改变； 3）工程默认值的复位（制造商的预设值）； 4）运行模式的改变； 5）虚假报警； 6）任何预期运行的终止或中断，即使伴有报警； 7）任何非预期运行的产生，包括非预期或非受控的动作，即使伴有报警； 8）显示数值的误差大道足以影响诊断或治疗； 9）会干扰诊断、治疗或监护的波形噪声； 10）会干扰诊断、治疗或监护的图像伪影或失真； 11）自动诊断或治疗设备和系统在进行诊断或治疗时失效，即使伴有报警。 对于多功能的设备和系统，本准则适用于每种功能、参数和通道。
波形分析
根据 IEC 标准，对于 8/20µs 的雷电电压、电流联合波形，其函数表示为：
式中 I(t)表示电流； Ip为电流峰值； t 为时间。 对于 1.2/50µs 波形，其函数描述为：
式中 V(t)为雷电电压； Vp是电压峰值。 操作浪涌呈现得是衰减的振荡波，如对于 IEC标准规定 0.5µs， 100kHz 振荡波和 5kHz 振荡波，它们一般用下式代表：
防浪涌保护器原理
防浪涌保护器原理
防浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受过电压或浪涌电流损害的装置。
它的原理是在电路中插入一个电阻元件和一个气体放电管。
当电路中出现浪涌电流或过电压时，电阻元件会先接受电流。
如果电流超过了电阻元件的额定值，电阻元件会发生短暂的过热，导致电阻变大，以限制电流流过。
同时，气体放电管也会被激活。
气体放电管是由两个电极组成的，其中一个电极是正电极，另一个是负电极。
当电压升高到一定程度时，气体放电管中的气体会变成等离子体，形成一个导电通道。
这个导电通道对电流具有很低的阻抗，相当于一个短路，使得过电压绕过被保护设备。
当电压回到正常范围时，电阻元件会重新变为低阻状态，而气体放电管也会恢复到非导电状态。
这样，被保护的设备就会避免受到过电压或浪涌电流的损害。
总的来说，防浪涌保护器通过电阻元件和气体放电管的组合工作，以提供对过电压或浪涌电流的保护。
它们能有效地保护电子设备免受损坏，并延长设备的使用寿命。
EMC测试总体概述及浪涌测试原理与浪涌防护元器件使用稿件.ppt
.新.
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耦合/去耦网络的选择
• 耦合/去耦网络的选择 1、对于交直流电源线端口
.新.
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耦合/去耦网络的选择
• 交/直流电源端口电容耦合试验配置（差模）
.新.
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耦合/去耦网络的选择
• 交/直流电源端口电容耦合试验配置（共模）
.新.
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浪涌防护元器件使用
• 浪涌防护原理 • 浪涌保护器的型号、原理介绍 • 浪涌保护电路及案例分析 （因现产品主要涉及到过压保护，这只介绍
用下，放电管开始放电的电压值称为其冲 击放电电压。
放电管的响应时间或动作时延与电压脉 冲的上升陡度有关，对于不同的上升陡度， 放电管的冲击放电电压是不同的 。
.新.
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浪涌防护元器件使用
• C、冲击耐受电流 将放电管通过规定波形和规定次数的脉
冲电流，使其直流放电电压和绝缘电阻不 会发生明显变化的最大值电流峰值称为管 子的冲击耐受电流。 d、其他参数
通过的路径进合理的间距、线宽、PCB布局、布 线设计；
连辅助 设备与 端接
容性卡钳距参考地 100mm,轮流卡每根电缆
脉冲 EUT与发生器
群信 或卡钳之间
参考地平面的每
号源 的电源线或
个边要超出
信号线长度 小于1米
E大U地.T新1相. 00连mm并与
EUT与参考地平 面之间的距离 大于100mm
7
浪涌测试原理
• 测试波形介绍 • 耦合/去耦网络的选择
.新.
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浪涌防护设计介绍
• 浪涌防护设计介绍（个人看法） 1、“标准”资料，GBT 17626.5，ITU K系列建议，
主要对波形参数、内阻、耦合方式进行了解； 2、“测试”技术了解，主要对差、共模，正、负极
浪涌保护器的原理
浪涌保护器的原理
浪涌保护器是一种电子设备，用于保护电器设备免受电力系统中的浪涌电压或电流的影响。
浪涌电压或电流是电力系统中突然出现的高能量电压或电流脉冲，可能由雷电、开关操作或其他原因引起。
浪涌保护器的原理是通过检测过压或过流状况，并迅速采取措施来抑制或限制此类浪涌电压或电流，以保护电器设备的安全运行。
具体而言，浪涌保护器通常采用可变电阻器或可变电容器作为主要元件，通过改变其电阻或电容值来实现对电压或电流的调节。
当检测到过压或过流情况时，浪涌保护器会自动调节其电阻或电容值，从而限制电压或电流的大小，确保其在设备可承受范围内。
此外，浪涌保护器还可能采用放电管或继电器等元件来将浪涌电压或电流引导到地线或其他安全接地装置上，以将其释放或分散掉。
这样可以防止浪涌电压或电流对电器设备造成损坏或故障。
总之，浪涌保护器的原理是通过检测和调节电压或电流，以限制和引导浪涌电压或电流，从而保护电器设备免受其影响。
EMC测试总体概述及浪涌测试原理与浪涌防护元器件使用
浪涌防护元器件使用
• b 、残压 在压敏电阻能承受的最大脉冲峰值电流Ip
及规定波形下压敏电阻两端电压峰值。 • c 、残压比
残压比则是残压与标称电压之比。（一 般约为1.8~2.2）
浪涌防护元器件使用
• d 、通流容量 通流容量也称通流量，是指在规定的条
件（规定的时间间隔和次数，施加标准的 冲击电流）下，允许通过压敏电阻器上的 最大脉冲（峰值）电流值。 • 其他
EMC测试概述
• Harmonic& Flicker简介
EMC测试概述
• SURGE简介
接辅助设备 接电网
信号电缆用的耦 合解耦网络
EUT与发生器或耦合器之 间的电缆小于2米
保护地线要能够 承受浪涌电流
EMC测试概述
• ESD简介
EMC测试概述
• EFT简介
连辅助 设备与 端接
容性卡钳距参考地 100mm,轮流卡每根电缆
2、MOV、TVS同为钳位型器件，客服了续流问题， 但通流量较开关型器件要小；
3、GDT动作时间为uS级，MOV动作时间为nS级均 较慢；TSS、TVS客服了动作时间，为nS级器件；
4、MOV（使用次数限制）的失效模式以短路为主， 所以在应用回流中需加入短路保护型器件；
5、以上浪涌保护器件均为过压型保护器件，过流型 现AC产品未涉及，不介绍。
EMC测试概述
• EMC测试包含EMI与EMS两部分
电磁兼容测试EMC
干扰发射EMI
敏 感 度EMS
DIP SURGE RS
CS
PMS
EFT ESD
Flicker Harmonic
CE RE
EMC测试概述
• RE&RS测试简介
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器是一种用于保护电子设备免受电力系统中突发电压波动的装置。
它
的工作原理是基于电磁感应和电压限制的原理。
当电力系统中出现突发的电压波动时，浪涌保护器会迅速介入，将过电压吸收并分散，从而保护电子设备不受损坏。
浪涌保护器主要由元件、接地线和外壳组成。
其中元件是其核心部分，包括气
体放电管、金属氧化物压敏电阻和二极管等。
这些元件能够在电压超过设定阈值时迅速导通，吸收过电压并将其分散到接地线上，保护电子设备免受损坏。
外壳则起到保护元件的作用，防止外界环境对浪涌保护器的影响。
浪涌保护器的工作原理可以简单概括为，当电力系统中出现突发电压波动时，
浪涌保护器会迅速导通，将过电压吸收并分散到接地线上，从而保护电子设备不受损坏。
这一过程是基于电磁感应和电压限制的原理，通过元件的作用实现的。
浪涌保护器的工作原理使其在电子设备的保护中起到了至关重要的作用。
它能
够有效地保护电子设备免受电力系统中突发电压波动的影响，延长设备的使用寿命，保障设备的安全稳定运行。
因此，在电力系统中广泛应用，并成为了一种不可或缺的装置。
总之，浪涌保护器的工作原理是基于电磁感应和电压限制的原理，通过元件的
作用将过电压吸收并分散到接地线上，从而保护电子设备免受损坏。
它在电子设备的保护中发挥着重要作用，保障了设备的安全稳定运行。
什么是防雷浪涌模块(浪涌保护器),它的使用原理是什么？
前言：在电路保护解决方案中，雷击浪涌防护是电子工程师尤为关注的一个防护重点，浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压，浪涌保护器，也叫防雷器，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。
当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器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，本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。
1最原始的浪涌防雷保护器羊角形间隙，出现于19世纪末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备绝缘而造成停电，故称“浪涌保护器”，20世纪20年代，出现了铝浪涌保护器，氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌保护器，30年代出现了管式浪涌保护器，50年代出现了碳化硅防雷器，70年代又出现了金属氧化物浪涌保护器，现代高压浪涌保护器，不仅用于限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于限制因系统操作产生的过电压。
1、浪涌防雷保护器按工作原理分：浪涌保护器中的元件（压敏电阻MOV，硅雪崩二极管SAD、空气导管、大放电电容）是采用损耗自身的方式对冲击电流进行消解(发热,融化)，从而使导入地下的冲击电流在安全范围之内，不会形成二次反击。
抑制元件的自身寿命会因为反复承受电流冲击而缩短，SineTamer采用了40模块和热、电熔断双保险、热分担算法等，确保了SineTamer的使用寿命。
SineTamer约消解90％的过电压和过电流，剩余的10％则导入地下。
2SPD并联于线路（L/N）与大地之间，在正常工作电压情况下，MOV处于高阻状态，相当于线路对地开路，不影响线路正常工作，故障显示窗口呈绿色，当线路由于雷电或开关操作出现瞬时脉冲过电压时，防雷模块在纳秒级时间内迅速导通，将过电压短路到大地泄放，当该脉冲过电压消失后，防雷模块又自动恢复高阻状态，不影响用户供电。
当防雷模块长期工作在超负荷工作状态，其性能劣化而发热到一定温度，模块中的热感断路器（K1）会自动断开避雷模块回路，保护电源电路工作不受影响，防止火灾发生，当线路感应过大雷电流时，过流断路器（K2）迅速断开，防止SPD爆炸。
浪涌保护说明书
浪涌保护说明书引言：随着科技的不断发展，电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，电力供应的不稳定性以及电网中的突发故障可能会对这些设备造成严重的损害。
为了保护电子设备免受电力波动的影响，浪涌保护装置应运而生。
本文将对浪涌保护的原理、作用以及应用进行详细说明。
一、浪涌保护的原理浪涌保护是一种电气保护装置，它通过限制突发电压的幅值和持续时间，保护电子设备免受过电压或过电流的损害。
其原理基于电磁感应定律和电压调节原理。
1. 电磁感应定律根据电磁感应定律，当电路中的电流突然变化时，会产生一个反向的电动势。
浪涌保护装置利用这一原理，通过感应线圈将电流突变所产生的电动势引导到接地，以实现电流的分流和限制。
2. 电压调节原理浪涌保护装置中的可调电阻可以根据电压的变化进行调节，使得电流通过装置时能够达到所需的电压范围。
通过调节电阻的阻值，可以限制过电压的幅值和持续时间，从而保护电子设备免受损坏。
二、浪涌保护的作用浪涌保护装置在电子设备中发挥着至关重要的作用，其主要作用如下：1. 保护电子设备浪涌保护装置可以限制过电压和过电流的幅值和持续时间，从而保护电子设备免受损坏。
在电力系统中，突发的电压峰值可能导致电子设备的烧毁，而浪涌保护装置可以及时将这些过电压引导到接地，保护设备的正常运行。
2. 提高设备的可靠性浪涌保护装置能够限制电力波动对设备的影响，提高设备的可靠性。
通过使用浪涌保护装置，可以减少设备的故障率和维修次数，延长设备的使用寿命。
3. 保护用户的人身安全电力系统中突发的电压波动可能会对用户的人身安全造成威胁。
浪涌保护装置可以及时将过电压引导到接地，避免电击事故的发生，保护用户的人身安全。
三、浪涌保护的应用浪涌保护装置广泛应用于各个领域，包括家庭、工业、交通等。
以下是几个典型的应用场景：1. 家庭电器家庭中的电子设备，如电视、电脑、冰箱等，都需要浪涌保护装置来保护其免受电力波动的影响。
特别是在雷电季节，浪涌保护装置能够有效地保护家用电器免受雷击的损害。
EMC测试总体概述及浪涌测试原理与浪涌防护元器件使用
浪涌防护元器件使用
• b 、缺点： • 时延—导致残压大 • 续流—导致无法直接应用于大部分电压端
口 • C 、应用： • 用于浪涌防护最前级； • 单独用于共模防护； • 与其他防护器件串联应用；
EMC测试总体概述及浪涌测试原理 与浪涌防护元器件使用
浪涌防护元器件使用
• C、冲击耐受电流 将放电管通过规定波形和规定次数的脉
冲电流，使其直流放电电压和绝缘电阻不 会发生明显变化的最大值电流峰值称为管 子的冲击耐受电流。 d、其他参数
EMC测试总体概述及浪涌测试原理 与浪涌防护元器件使用
浪涌防护元器件使用
• 1.2 气体放电管的优缺点及其应用 • a 、优点： • 极间绝缘电阻大 • 极间电容小 • 泄放暂态过电流能力强
脉冲 群信 号源
EUT与发生器 或卡钳之间
参考地平面的每
的电源线或
个边要超出
信小号于线1米长E度MC测与试浪总涌E大体防U概护地T述元1相及0器浪0连件m涌使测m用试并原与理
EUT与参考地平 面之间的距离 大于100mm
浪涌测试原理
• 测试波形介绍 • 耦合/去耦网络的选择
EMC测试总体概述及浪涌测试原理 与浪涌防护元器件使用
u ufr
Δu
ufdc
Δτ
t
EMC测试总体概述及浪涌测试原理 与浪涌防护元器件使用
浪涌防护元器件使用
• 1.1主要技术参数 • a、直流放电电压
在上升陡度低于100V/s的电压作用下，放 电管开始放电的平均电压值称为其直流放 电电压。由于放电的分散性，所以，直流 放电电压是一个数值范围。 选择时应大于 电路工作电压120%；
最新EMC测试总体概述及浪涌测试原理与浪涌防护元器件使用
测试波形介绍
• 10/700uS(5/320uS) 波形介绍： 1、开路电压波形为10/700uS；
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测试波形介绍
• 2、短路电流波形参数(5/320uS)：
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的信小电号于源线1米线长或 度__________________个 E大__U__边 地__T__1__要 相__0__0超 连____m__出__m____并____与__
EUT与参考地平 面之间的距离 大于100mm
浪涌测试原理
• 测试波形介绍 • 耦合/去耦网络的选择
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浪涌防护元器件使用
• 浪涌保护器的型号、原理介绍 1、气体放电管(GDT)的参数与应用
u ufr
Δu
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Δτ
t
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浪涌防护元器件使用
• 1.1主要技术参数 • a、直流放电电压
在上升陡度低于100V/s的电压作用下，放 电管开始放电的平均电压值称为其直流放 电电压。由于放电的分散性，所以，直流 放电电压是一个数值范围。 选择时应大于 电路工作电压120%；
耦合/去耦网络的选择
• 耦合/去耦网络的选择 1、对于交直流电源线端口
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浪涌抑制线圈-概述说明以及解释
浪涌抑制线圈-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言部分是文章的开篇，主要是对浪涌抑制线圈进行简要介绍，概述其作用、原理和应用，为整篇文章的阅读提供一个整体的认识。
在浪涌抑制线圈的概述中，可以包括以下内容：浪涌抑制线圈是一种用于电路中抑制电压浪涌以保护电子设备安全工作的重要元件。
在现代电子设备中，电压浪涌可能导致设备损坏甚至引发火灾，因此浪涌抑制线圈的作用至关重要。
浪涌抑制线圈通过其特殊的设计和工作原理，在电路中起到阻挡、降低或者消除电压浪涌的作用，保护电子设备不受到过电压的侵害，延长设备的使用寿命。
浪涌抑制线圈广泛应用于各类电子设备和电路中，例如计算机、通讯设备、家用电器等，为这些设备提供稳定的电源环境，确保其正常运行。
通过对浪涌抑制线圈的介绍，读者可以初步了解其在电路中的重要性和作用，为后续的内容展开提供一个基础。
1.2 文章结构本文将首先介绍浪涌抑制线圈的概念和意义，以引起读者的兴趣。
然后将详细阐述浪涌抑制线圈的作用、原理和应用领域，从理论层面深入剖析其工作原理。
最后，通过总结浪涌抑制线圈的重要性，展望未来其在电子领域的发展趋势，以及对相关领域的启示，为读者呈现一个全面的文章结构。
目的部分的内容可能如下所示：1.3 目的本文旨在深入探讨浪涌抑制线圈在电路中的作用、原理和应用。
通过对浪涌抑制线圈的详细介绍，我们可以更加全面地了解其在电路保护中的重要性和必要性。
同时，通过对浪涌抑制线圈的发展和未来趋势的展望，可以为相关领域的研究和实践提供一定的借鉴和启示。
最终，通过对浪涌抑制线圈的分析和总结，希望能够为电路设计和工程实践提供一定的参考和指导，促进电路保护技术的不断进步与发展。
2.正文2.1 浪涌抑制线圈的作用浪涌抑制线圈是一种用于保护电路免受过电压和浪涌电流影响的重要元件。
它在各种电路中起着关键的作用，特别是在电源供电系统和通信设备中。
其作用主要体现在以下几个方面：1. 抑制电压浪涌：在电路中，由于各种原因(如电源开关、雷击等)，会产生电压浪涌，如果没有有效的抑制措施，这些电压浪涌会对电路中的器件和设备造成严重损坏。
浪涌模块的工作原理
浪涌模块的工作原理浪涌模块是一种用于电子设备保护的重要元件，它能够有效地抑制电路中的浪涌电压，防止其对设备造成损害。
浪涌现象是一种短暂但高能量的电压脉冲，当电路中存在感性负载或接通/断电时，都可能产生浪涌电压。
浪涌模块在电子设备中起着至关重要的作用，下面我们将详细介绍浪涌模块的工作原理。
浪涌模块的工作原理主要基于其内部的元件和电路设计。
一般而言，浪涌模块主要包括以下几个关键部分：氧化锌压敏电阻（MOV）、金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）或瞬态电压抑制器（TVS）等。
这些元件配合使用，可以实现对浪涌电压的快速响应和有效抑制。
我们来看氧化锌压敏电阻（MOV）。
当电路中出现浪涌电压时，MOV会迅速响应并产生一个高阻抗，用以吸收并分散浪涌电压的能量。
MOV的工作原理是基于其特殊的电阻-电压特性，即在正常工作电压下，MOV的电阻非常大，而在浪涌电压的作用下，其电阻将变得非常小，从而有效地将能量分散和吸收，保护电子设备不受浪涌电压的侵害。
金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）或瞬态电压抑制器（TVS）也是浪涌模块中的重要部分。
这些元件能够快速响应并将浪涌电压导入地线或其他安全路径，从而保护电子设备免受浪涌电压的伤害。
MOSFET的工作原理是通过调节其栅极与漏极之间的电压来控制通道的导通与截止状态，从而消耗浪涌电压的能量。
而TVS则是一种特殊的快速响应二极管，具有较高的反向截止电压和较低的动态电阻，能够迅速将浪涌电压导入地线，保护被保护设备。
浪涌模块的工作原理是利用其内部的MOV、MOSFET、TVS等元件，快速响应和抑制电路中的浪涌电压，保护电子设备免受损坏。
通过这些元件的配合和协同工作，浪涌模块能够有效地消耗和分散浪涌电压的能量，确保电子设备的安全稳定工作。
在电子设备设计和应用中，合理选择和使用浪涌模块是非常重要的，以确保设备在复杂的电磁环境下得到充分的保护和稳定工作。
浪涌保护器的构成和应用简述
浪涌保护器的构成和应用简述1 基本概念（1）浪涌电压：雷电击中室外输电线路时，及接通或断开的线路具有较大电感负荷时，常常会在瞬间产生很高的操作过电压，当该电压保持在1ns～2ns时，被称作尖峰电压。
持续3ns以上时，将产生浪涌效应，被称为浪涌电压（或浪涌电流）。
浪涌电压会对整个配电网络设备产生极大的压力甚至破坏。
（2）浪涌保护器：也称防雷器，是一种当配电网络遭受雷击或过电压操作时，为供配电设备提供保护的装置。
当电气回路因雷击或操作电压而存在尖峰电压（或电流）时，能在极短的时间内导通分流，避免浪涌电压（电流）对回路中其他设备的损害。
2 按工作原理分类2.1 开关型在正常工况时呈现为高阻抗，在回路存在因雷击或操作过电压时，其阻抗突变为低值，允许雷电流通过。
此类装置的组件主要为：放电间隙，气体放电管，闸流晶体管等。
2.2 限压型正常工况下呈现高阻抗，回路电压或电流增大时，阻抗不断减小，电流-电压特性为明显非线性。
此类装置的组件主要为：压敏电阻，限压二极管，雪崩二极管。
2.3 分流型与阻流型（1）分流型：和被保护设备元器件为并联关系，当回路存在雷电过电压（或操作过电压）时，对浪涌电流呈现低阻抗特性，分流浪涌电流，达到保护元器件的目的。
（2）阻流型：和被保护设备元器件为串联关系，当回路存在雷电过电压（或操作过电压）时，对浪涌电流呈现高阻抗特性，阻断浪涌电流通过，达到保护元器件的目的。
这两类装置的组件主要有：阻流线圈，高（低）通滤波器，1/4波长短路器。
2.4 按用途分类交（直）流电源保护器，网络信号防雷器，视频信号防雷器等。
3 浪涌保护器的基本元件3.1 放电间隙（又称保护间隙）放电间隙由两根存在一点间隔距离的金属棒构成，其中一根和被保护设备的电源线（或中性线）相连，另一根与接地线相连。
当线路中存在雷击过电压（或过电流）时，导线间隙被击穿，过电压（或过电流）被泄入大地，从而避免设备负载过量电压（或电流）。
6.4.2 浪涌防护器及其应用_LED照明与工程设计_[共7页]
![6.4.2 浪涌防护器及其应用_LED照明与工程设计_[共7页]](https://img.taocdn.com/s3/m/39d5f05e680203d8cf2f240c.png)
第6章 LED照明工程电气设计 259║源SPD，其雷电通流量不应低于10kA。
最后的防线是在用电设备内部电源部分使用一个内置式的电源SPD，以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。
该处使用的电源SPD要求的最大冲击容量为20kA/相或更低一些，要求的限制电压应小于1000V。
对于一些特别重要或特别敏感的电子设备，具备第三级的保护是必要的，同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。
6.4.2 浪涌防护器及其应用SPD在正常情况下呈现高阻状态，当电路遭遇雷击或出现过电压时，SPD在纳秒级时间内实现低阻导通，瞬间将能量泄放入大地，同时将过电压控制在一定水平。
当瞬态过电压消失后，SPD会立即恢复到高阻状态，熄灭在过电压通过后产生的工频续流。
1．SPD的主要性能及其指标（1）最大持续电压V c在220/380V三相系统中，SPD的最大持续运行电压V c应依据不同的接地系统类型来选择，如表6-3所示。
表6-3最大持续运行电压Vc o c指的是相线对地和中性线对地的保护；差模保护（MD）指的是相线对中性线的保护，对TT系统和TN-S系统而言是必需的。
照明配电系统一般采用TN-S制，所以，SPD的最大持续运行电压V c≥1.15V o，故选用275V的SPD。
（2）冲击电流I imp用于电源第一级保护的SPD反映了其耐直击雷能力（采用10/350µs波形）。
采用10/350µs 波形模拟雷电流幅值I peak和电荷量Q=0.5I peak，其值可根据建筑物防雷等级和进入建筑物的各种设施（导电物、电力线、通信线等）进行分流计算。
（3）标称放电电流I n流过SPD的8/20µs波形的峰值电流，用于对SPD做Ⅱ级分类实验或做Ⅰ级分类实验的预处理。
对于Ⅰ级分类实验I n不小于15kA，对于Ⅱ级分类实验I n不小于5kA。
（4）最高保护水平V p或V spV p或V sp为在标称放电电流（I n）下的残压，又称SPD的最大钳压。
浪涌保护原理
浪涌保护原理浪涌保护是指在电力系统中，为了防止由于雷击、电网故障、电动机突然停止等原因产生的瞬时过电压而对设备进行的保护措施。
浪涌保护的原理是利用浪涌保护器来吸收、分散和消除过电压，保护电气设备不受损害。
本文将从浪涌保护的原理入手，介绍其工作原理和应用。
浪涌保护器的工作原理是基于元件的快速响应和耐受能力。
当电路中出现过电压时，浪涌保护器会迅速导通，将过电压吸收并分散到地线或其他回路中，从而保护电气设备。
浪涌保护器通常采用气体放电管、金属氧化物压敏电阻等元件，其特点是响应速度快、耐受能力强，能够有效地保护设备不受过电压的损害。
浪涌保护器的应用范围非常广泛，几乎所有的电气设备都需要进行浪涌保护。
例如，电力系统中的变压器、开关设备、控制设备等都需要安装浪涌保护器，以保护其不受过电压的影响。
此外，电信设备、计算机设备、家用电器等也都需要进行浪涌保护，以防止由于雷击等原因造成的损坏。
在实际应用中，浪涌保护器的选择和安装非常重要。
首先，需要根据设备的额定电压和额定电流来选择合适的浪涌保护器，以保证其能够正常工作并承受过电压。
其次，浪涌保护器的安装位置也需要合理选择，通常应安装在电气设备的电源输入端和输出端，以最大限度地保护设备。
此外，浪涌保护器的接地也是非常重要的，良好的接地可以有效提高浪涌保护器的工作效果。
总之，浪涌保护是电力系统中非常重要的一环，它能够有效地保护电气设备不受过电压的影响。
通过合理选择和安装浪涌保护器，可以保证电气设备的安全运行，延长设备的使用寿命，减少故障率，提高系统的可靠性。
因此，在电力系统设计和运行中，应充分重视浪涌保护的工作，确保设备和人员的安全。
EMC 浪涌防护元器件的工作原理及应用
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”浪涌防护”元器件的工作原理及应用
在通信和数据线路上,“过电压”以及所产生的“过电流”会危害和干扰通信与计算机系统 的正常工作,并且可能对操作维护人员.设备造成伤害与损失,这种危害也可波及到用户端。 引起设备过电压的原因有: 1. 雷电行波从户外电力线.传输线路和天馈线侵入; 2. 因地线的接地电阻较大引起的”反击电压”; 3. 当用户线或传输线与交流电线碰撞时,可产生很大的电流,损坏设备甚至造成火灾; 4. 电网中供电回路的切换过程会对供电系统造成尖峰脉冲干扰,使正弦波电压畸变; 5. “静电放电”。 浪涌防护分为”过电压”防护和”过电流”防护,气体放电管(GDT).压敏电阻(MOV).半导体放 电管(TSS).瞬态电压抑制器(TVS)等是电压限制元器件,它们的工作原理相似,但是它们之间 的通流量.动作速度.极间电容.嵌位电压.残压等有很大的差别,新产品 PWC 以及 EMC 是新 型的浪涌电压防护元件,它的特点是串联使用； PTC 是电流限制元件用于”过电流”防护, 仅靠过电压保护并不能完全保护设备和线路免受浪涌冲击的破坏,浪涌电压有时不够高,不 能高于”过电压”保护值”,浪涌电压便有可能在电路中产生足够大的额外电流,从而破坏敏感 设备，所以需要过电流保护； 下面介绍不同元器件的工作原理和使用注意事项: 一. PTC(正温度系数)热敏电阻: (简称:PTC) PTC 是高分子聚合物材料制造的”电流限制”固态元件,在正常温度下呈现欧姆特性,当超过 特定的温度以后电阻值会随着温度上升而呈现剧烈的变化,依据 P=I×V.元件会发热,这样 的加热造成”高分子结构”,由”结晶相”转变成”分晶相”结构,使阻增加几个至十几个 数量级,此时电路中的电压几乎都加在 PTC 两端,因此可以起到保护其它元件和电路的作用, 当人为切断电路故障后,PTC 会恢复到原来的状态,PTC 无需更换而继续使用。 PTC 的应用和注意事项: (1).PTC 和环境温度的关系 PTC 是”过电流”保护元件,高分子聚合物 PTC 热敏电阻是直热式阶跃型,其电阻变化过程与 自身的发热和散热情况有关,所以”维持电流””动作电流”和”动作时间”受环境温度影响,当 PTC 发热功率大于散热功率时会动作,当 PTC 发热功率小于散热功率时不会动作,当 PTC 散 热功率和发热功率接近时处于临界状态。PTC 的动作时间与电流和环境温度有如下关系: 1).PTC 在环境温度相同时,动作时间随着电流的增加而急剧缩短; 2).PTC 在环境温度较高时动作时间更短,维持电流和动作电流都较小; (2).PTC 的恢复时间 1).PTC 动作后需要时间恢复; (1)
浪涌保护器的基本工作原理
浪涌保护器的基本工作原理引言现代社会中，电子设备的发展迅猛，然而作为电子设备的辅助设备之一的浪涌保护器并不为人们所熟知。
浪涌保护器是电子设备中的一种重要保护装置，能有效地保护电子设备免受浪涌电压和浪涌电流的损害。
本文将从基本原理、工作过程和各种浪涌保护器的类型等方面，对浪涌保护器的基本工作原理进行详细解释。
什么是浪涌保护器浪涌保护器，也称为过电压保护器，是用于保护设备免受浪涌电压和浪涌电流损害的一种电气装置。
在电力系统中，由于雷电、电器断路、电源切换等原因，会引起突发的电压和电流峰值，这就是我们所说的“浪涌”。
浪涌保护器的基本功能就是在电路中引入额外的电气元件，以限制和调节浪涌电压和浪涌电流的传输。
浪涌保护器的基本工作原理浪涌保护器的基本工作原理是利用元件的非线性特点，在电路中引入一个可控的阻抗，从而降低电压和电流的峰值。
下面将详细介绍浪涌保护器的基本工作原理。
可控阻抗浪涌保护器的核心元件是可控阻抗，也叫非线性元件。
在正常情况下，可控阻抗的阻抗值较大，对电流和电压的传输起到较小的影响。
然而，在浪涌电压和浪涌电流到来时，可控阻抗会迅速变低，起到短路的作用，以达到限制浪涌电压和电流的目的。
可控阻抗的触发机制为了使可控阻抗能够在正常情况下保持较高的阻抗值，同时能够在浪涌电压和电流到来时迅速变低，浪涌保护器通常采用了一种触发机制。
触发机制可以分为两类：一是通过电压触发，二是通过电流触发。
电压触发电压触发指的是当电压超过设定的阈值时，可控阻抗的阻抗值会发生变化。
电压触发的方式主要有电压启动器和电压限制器。
•电压启动器：在正常情况下，电压启动器上的电压不足以触发阀值，可控阻抗的阻抗值保持较大。
当浪涌电压到达一定数值时，电压启动器上的电压超过阀值，触发可控阻抗的动作，使其阻抗值变小。
•电压限制器：在正常情况下，电压限制器上的电压高于设定的阈值，可控阻抗的阻抗值保持较小。
当浪涌电压到达一定数值时，电压限制器上的电压超过阈值，可控阻抗的阻抗值变大。
浪涌保护器工作原理
浪涌保护器工作原理浪涌保护器工作原理引言在配置计算机系统时，您可能购买的一个标准元件将是浪涌保护器。
浪涌保护器的大部分设计都能提供一个非常明显的功能——允许多个元件共用一个电源插座。
因为计算机系统是由各种不同的元件组成的，所以浪涌保护器确实是一个非常有用的装置。
但是带有浪涌保护器的电源板的另一个功能——保护计算机中电子设备免受电源浪涌的损害——要重要得多。
在本文中，我们将了解浪涌保护器（也称为浪涌抑制器），揭示其作用、适用情况和工作效果。
此外，我们还将介绍它能提供何种水平的保护，为什么即使您使用了优质浪涌保护器，也可能得不到需要的所有保护。
浪涌基本知识浪涌保护器系统的主要作用是保护电子设备免受“浪涌”的损害。
因此，如果您想知道浪涌保护器的作用，就需要弄清楚两个问题：什么是浪涌？电子设备为什么需要它们的保护？电涌或瞬变电压是指电压在电能流动的过程中大幅超过其额定水平。
在美国，一般家庭和办公环境配线的标准电压是120伏。
如果电压超过了120伏，就会产生问题，而浪涌保护器有助于防止该问题损坏计算机。
为了澄清这一问题，了解一些有关电压的知识会很有帮助。
电压是一种表示电势能差额的度量单位。
电流能够从一点流到另一点，是因为电线一端的电势能比另一端的电势能大。
这与水在压力下流出水管的原理相似——水管一端的高压推动着水流向压力较低的区域。
因此，您可以将电压看作是电压力的度量单位。
我们稍后将了解到，有各种因素可以引起电压的短暂上升。
•当电压增加持续三毫微秒（十亿分之一秒）或更长时间时，被称为浪涌。
•当电压增加仅持续一毫微秒或两毫微秒时，被称为尖峰。
如果浪涌或尖峰电压足够高，它就可能对计算机造成某种严重损坏。
这种效果与向水管施加过大水压十分相似。
如果水压过大，水管将会爆裂。
如果电线中的电压过大，也会发生类似的事情——电线“爆裂”。
实际上，它会像电灯泡灯丝一样发热并烧断，但原理相同。
增加的电压即使不会立即损坏计算机，也会使元件过度损耗，长期下来会降低它们的使用寿命。
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五．
瞬态电压抑制器(简称:TVS): (3)
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EMC 的快速阻挡浪涌功能是氧化钌的作用,不受环境温度影响,其阻挡和恢复时间都在µS 量
级。
(3).使用中需注意 EMC 浪涌电阻的反应速度是 1.2/50μS 既脉冲前沿是 1.2μS.脉冲宽度 是 50μS,在测试和试验中都必须遵守这一原则。 四． 压敏电阻: (简称:MOV)
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”浪涌防护”元器件的工作原理及应用
在通信和数据线路上,“过电压”以及所产生的“过电流”会危害和干扰通信与计算机系统 的正常工作,并且可能对操作维护人员.设备造成伤害与损失,这种危害也可波及到用户端。 引起设备过电压的原因有: 1. 雷电行波从户外电力线.传输线路和天馈线侵入; 2. 因地线的接地电阻较大引起的”反击电压”; 3. 当用户线或传输线与交流电线碰撞时,可产生很大的电流,损坏设备甚至造成火灾; 4. 电网中供电回路的切换过程会对供电系统造成尖峰脉冲干扰,使正弦波电压畸变; 5. “静电放电”。 浪涌防护分为”过电压”防护和”过电流”防护,气体放电管(GDT).压敏电阻(MOV).半导体放 电管(TSS).瞬态电压抑制器(TVS)等是电压限制元器件,它们的工作原理相似,但是它们之间 的通流量.动作速度.极间电容.嵌位电压.残压等有很大的差别,新产品 PWC 以及 EMC 是新 型的浪涌电压防护元件,它的特点是串联使用； PTC 是电流限制元件用于”过电流”防护, 仅靠过电压保护并不能完全保护设备和线路免受浪涌冲击的破坏,浪涌电压有时不够高,不 能高于”过电压”保护值”,浪涌电压便有可能在电路中产生足够大的额外电流,从而破坏敏感 设备，所以需要过电流保护； 下面介绍不同元器件的工作原理和使用注意事项: 一. PTC(正温度系数)热敏电阻: (简称:PTC) PTC 是高分子聚合物材料制造的”电流限制”固态元件,在正常温度下呈现欧姆特性,当超过 特定的温度以后电阻值会随着温度上升而呈现剧烈的变化,依据 P=I×V.元件会发热,这样 的加热造成”高分子结构”,由”结晶相”转变成”分晶相”结构,使阻增加几个至十几个 数量级,此时电路中的电压几乎都加在 PTC 两端,因此可以起到保护其它元件和电路的作用, 当人为切断电路故障后,PTC 会恢复到原来的状态,PTC 无需更换而继续使用。 PTC 的应用和注意事项: (1).PTC 和环境温度的关系 PTC 是”过电流”保护元件,高分子聚合物 PTC 热敏电阻是直热式阶跃型,其电阻变化过程与 自身的发热和散热情况有关,所以”维持电流””动作电流”和”动作时间”受环境温度影响,当 PTC 发热功率大于散热功率时会动作,当 PTC 发热功率小于散热功率时不会动作,当 PTC 散 热功率和发热功率接近时处于临界状态。PTC 的动作时间与电流和环境温度有如下关系: 1).PTC 在环境温度相同时,动作时间随着电流的增加而急剧缩短; 2).PTC 在环境温度较高时动作时间更短,维持电流和动作电流都较小; (2).PTC 的恢复时间 1).PTC 动作后需要时间恢复; (1)
(2).PWC 的恢复时间
PWC 的快速阻挡浪涌电压的功能是氧化钌的作用,不受环境温度影响,其阻挡浪涌和恢复时 间都在µS 量级,这样快的反应速度和恢复时间给可靠的“浪涌防护”提供了保障。 (3).PWC 浪涌电阻是一个快速反应的特殊电阻,它的反应时间是 10/700μS 因此在测试和试 验的时候都必须注意这个时间。 三.EMC 有保险丝功能的浪涌电阻：(简称:EMC 2) 带有保险丝的 EMC 浪涌电阻是个新产品它是美国 IRC Inc 出品的,代理商是香港中明科技有 限公司,EMC 是用氧化钌材料制造的“电压限制“元件，它没有 PTC 因过流而发热造成电 阻值猛增的过程,在正常状态下呈现欧姆特性，当有 1.2/50µS 的浪涌电压时电阻值会急剧 增大,此时电路上的浪涌电压几乎全部都加在 EMC 浪涌电阻两端,当浪涌冲击过后立即恢复 到原来的状态,它不受环境温度的影响,EMC 电阻使用在 20W 以下的”小电源”中做交流输 入的”浪涌冲击”防护。 除此以外 EMC 浪涌电阻自身还带有一个特殊的”保险丝”,当电阻 上的功耗超过规定的 2W 以后还有 20 倍的功率耐量可达到 40W,此时若不能排除过电流的故 障,保险丝会在规定的时间里会溶断。 (1).EMC 的应用 带有保险丝的 EMC 浪涌电阻可应用在消耗功率 20W 以内的”电源适配器”.”充电器”等 小电源的交流输入端做”浪涌冲击”的防护之用,可以大大地提高产品的可靠性.减少” 振荡管”的烧毁问题。
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ZnO 压敏电阻是一种伏安特性呈非线性的电压敏感元件,在正常电压下相当于一个小电容, 当电路出现过电压时,它的內阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增大几个数量级通过串接 在电路的”电阻压降”而维持原电压, 压敏电阻与电路是并联使用,从而保护电路不受过 电压的影响而损坏,。 氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率确很高,相接触的两个晶粒之间形成一个势垒, 这就是压敏电阻单元,每个单元的击穿电压大约为 3.5V,将许多单元加以串联和并联就构成 了压敏电阻,压敏电阻在工作时每个压敏电阻单元都承受浪涌能量,基片的横截面积越大其 通流量也越大,氧化锌压敏电阻是一种嵌位型的防护元件,分为单片型.组合型和模块型等结 构。 (1).压敏电阻的应用 压敏电阻的通流量很大,可达数百安到数千安，压敏电阻可在 ns 数量级对冲击电压发生抑 制作用,可用于浪涌冲击防护.过压保护.灭弧.消磁等领域。 (2).使用注意事项 1).压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电压能量但不能承受 mA 级以上的持续电流； 2).压敏电阻可以很简单地串联使用,将直径相同.通流量相同的压敏电阻串联后通流量不 变而限制电压增大；同样也可以并联以获得更大的通流量; 3).压敏电阻的极间电容较大，高频应用的场合不宜使用； 4).压敏电阻的漏电流较大， 会随工作时间的延长和承受浪涌冲击的次数增加而不断变大； 5).压敏电阻的残余电压是其动作电压的 2.5~3.5 倍; 6).压敏电阻的安全问题: 在以往的应用中,跨接在交流电源线上的压敏电阻出现过起火燃烧的问题,”欧共体”发布 文件禁止使用,起火燃烧的现象是由于老化失效和瞬态浪涌电压破坏的结果。 *叠层片式 ZnO 压敏电阻(以下简称 MLV) 在 MLV 的内部 ZnO 陶瓷层与金属内电极层呈交替叠加结构,相邻两内电极层与所夹的陶 瓷层组成一个单层”压敏电阻”,这些单层的压敏电阻又通过外电极并联在一起,从而大大提 高了有效电极的面积使瞬态过电压产生的热量能散发在外电极,从而保证了能量耐受能 力,MLV 体积很小一般用于 ESD 防护。
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瞬态浪涌冲击电压的特点是作用时间短.电压幅度高.瞬态能量大,瞬态电压叠加在电路的工 作电压上会造成电路的”过电压”而损坏。 TVS 是半导体硅材料制造的特殊二极管,它与电路并联使用,电路正常时 TVS 处于关断状态 呈现高阻抗,当有浪涌冲击电压时能以 nS 量级的速度从高阻抗转变为低阻抗吸收浪涌功率, 使浪涌电压通过其自身到地,从而保护电路不受侵害。 美国 PROTEK DEVICES 是专业制造 TVS 的厂家,香港中明科技有限公司是它的独家代理 商。 (1).TVS 的应用 TVS 由于是半导体硅材料制造的所以可以集成,可将多路 TVS 集成到一个芯片里或将复杂 的保护电路进行集成,这是 TVS 独有的特色,TVS 具有反应速度快.极间电容小.嵌位电压低 和漏电流很小的特点; 由于是半导体材料制造的,TVS 的通流量受到限制一般小于 50A， 所以适用于二级浪涌防护 领域,TVS 从应用方面可划分为三个领域： 1).手机.PDA.MP3.彩色 LCD 显示屏和手提电脑等领域以及需要微型封装的场合; 2).电信.网络等领域; 3).工业控制.军用和防雷模块。 (2).使用注意事项 TVS 的使用要根据”浪涌冲击”的功率来选择,除浪涌功率合用外,其它的要点如下: 1).选择”关断电压”[Vwm],一般关断电压要比电路的工作电压最少大于 10%,关断电压要 小于电路的反向击穿电压; 2).选择”极间电容”,极间电容和工作频率的对应关系基本如下:
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2).PTC 电阻一般需要十几秒到几十秒才恢复到初始阻值 1.6 倍左右,可以再次使用,面积和 厚度较小的 PTC 恢复较快,面积和厚度较大的 PTC 恢复较慢; *高分子 PTC 和陶瓷 PTC 的不同之处在于初始阻值.动作时间和尺寸大小。 二. PWC 浪涌电阻: (简称:PWC) PWC 浪涌电阻是个新产品,它是美国 IRC Inc 出品的,代理商是”香港中明科技有限公 司”,PWC 的出现实现了”串联”方式的”浪涌冲击电压”防护,它没有”极间电容”因素,因此更 适合于高速率场合的应用,它的瞬间峰值耐压可达 4KV(10/700µS), PWC 是采用新颖的氧化 钌材料制造的”电压限制”固态元件,它没有 PTC 因过流而发热造成电阻值猛增的过程,在正 常状态下呈现欧姆特性,当有 1.2/50µS 或 10/700µS 的雷电浪涌冲击电压时电阻值会急剧增 大,此时电路上的浪涌冲击电压几乎都加在 PWC 浪涌电阻两端,当浪涌冲击过后马上恢复到 原来的状态,它不受环境温度的影响,反应迅速,无需更换,是个新型的浪涌抑制元件。 PWC 的应用和注意事项: (1).PWC 的应用 PWC 在通信/网络的信号线端口.用户线端口用来做浪涌冲击防护,可应用在气体放电管的 后面做隔离电阻,用来抑制残余电压或在二级防护电路里直接用来抑制浪涌冲击电压。 PWC 按功率分为 0.125W/150V(0805 型),0.33W/200V(1206 行),0.75W/400V(2010 型)和 1.5W/500V(2512 型),阻值从 1Ω到 10MΩ,可根据浪涌的电压/电流来计算浪涌电阻值,并选 择浪涌电压的抑制范围。[以 2512 型的 PWC 为例,其阻挡电压(10/700 µS)峰值可达到 4KV]