浪涌防護
關注創建者：匿名 創建時間：2021-09-15
浪涌防護的實例教程
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第二種防護方法是在整機和系統中的關鍵部位（如電腦的顯示器 等）采用電壓瞬變和浪涌的防護器件，使電壓瞬變和浪涌通過防護器件旁路到子系統地和大地，從而讓進入整機和系統中的瞬變電壓和浪涌幅度大大降低。
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第三種防護方法是對重要和昂貴的整機和系統采用幾個電壓瞬變和浪涌防護器件的組合形式，以構成多級防護電路 。
浪涌保護器為電子設備的電源浪涌防護提供了一種簡便、經濟、可靠的防護方法，通過防浪涌元件（MOV），在雷擊感應及操作過電壓時，迅速將浪涌能量傳入大地，保護設備免遭損害。
對浪涌的防護方法
（1） 并聯型電涌保護器并聯于供電線路上
在正常情況下，防雷模塊內的壓敏電阻 處于高阻狀態。電網遭受雷擊或開關操作出現瞬時浪涌過電壓時，防雷器在納秒級時間內響應，壓敏電阻呈低阻狀態，迅速將過電壓限制在一個很低的幅值內。
當線路中有較長時間的持續脈沖或持續過電壓，壓敏電阻器性能劣化而發熱到一定程度使熱脫機構脫扣，避免火災發生，從而保護設備。
（2） 串聯濾波型電涌保護器串聯接入供電線路中
為貴重的電子設備提供安全、潔凈的電源，雷電波除了有巨大的能量外，還有極其陡峭的電壓及電流上升率。并聯型電涌保護器只能抑制雷電波的幅值，但無法改變其急劇上升的前沿。串聯濾波型電源電涌保護器串聯于供電線路上。
展開 一般CX電容可承受4000Vp的差模浪涌電壓沖擊，CY電容可承受5000Vp的共模電壓沖擊。正確選擇L1、L2和CX2、CY參數的大小，就可以抑制4000Vp以下的共模和差模浪涌電壓。但如果兩個CY電容是安裝在整機線路之中，其總容量不能超過5000P，如要抑制浪涌電壓超過4000Vp，還需選用耐壓更高的電容器，以及帶限幅功能的浪涌抑制電路。
所謂抑制，只不過是把尖峰脈沖的幅度降低了一些，然后把其轉換成另一個脈沖寬度相對比較寬，幅度較為平坦的波形輸出，但其能量基本沒有改變。
兩個CY電容的容量一般都很小，存儲的能量有限，其對共模抑制的作用并不很大，因此，對共模浪涌抑制主要靠電感L1和L2，但由于L1、L2的電感量也受到體積和成本的限制，一般也難以做得很大，所以上面電路對雷電共模浪涌電壓抑制作用很有限。
圖（a）中L1與CY1、 L2與CY2，分別對兩路共模浪涌電壓進行抑制，計算時只需計算其中一路即可。
?對L1進行精確計算，須要求解一組2階微分方程，結果表明：
電容充電是按正弦曲線進行，放電是按余弦曲線進行。
但此計算方法比較復雜，這里
采用比較簡單的方法。
展開 在整機和系統中的關鍵部位(如電腦的顯示器等)采用電壓瞬變和浪涌的防護器件，使電壓瞬變和浪涌通過防護器件旁路到子系統地和大地，從而讓進入整機和系統中的瞬變電壓和浪涌幅度大大降低。
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選擇MOV時，要注意鉗位電壓不能超過被防護器件的最高耐壓，超過時，需要采用多級防護，例如后級加一個大功率電阻去耦，再加一顆TVS，利用TVS的低鉗位電壓進一步減小殘壓。
最大脈沖電流
雷擊或者感性負載切換等等，會產生很大浪涌電流，MOV除了鉗位住高壓以外，還需要泄放浪涌電流。
MOV能否承受住浪涌電流，主要和一段時間內MOV承受的能量大小有關，能量過大，MOV過熱燒毀。能量的大小，和浪涌的波形和數目有關，通常，器件的浪涌能力都按8/20us波形能測試。上圖中的MOV，單個3500A的8/20us的浪涌脈沖，連續2個3000A的8/20us的浪涌脈沖，連續20個750A的8/20us的浪涌脈沖。
此外，MOV的寄生電容比較大，不能用在較高速率的信號線上。MOV的響應時間比TVS慢，對一些快速的脈沖，像ESD可能不起作用。這些也是我們需要考慮的因素。
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展開 選擇MOV時，要注意鉗位電壓不能超過被防護器件的最高耐壓，超過時，需要采用多級防護，例如后級加一個大功率電阻去耦，再加一顆TVS，利用TVS的低鉗位電壓進一步減小殘壓。
最大脈沖電流
雷擊或者感性負載切換等等，會產生很大浪涌電流，MOV除了鉗位住高壓以外，還需要泄放浪涌電流。
MOV能否承受住浪涌電流，主要和一段時間內MOV承受的能量大小有關，能量過大，MOV過熱燒毀。能量的大小，和浪涌的波形和數目有關，通常，器件的浪涌能力都按8/20us波形能測試。上圖中的MOV，單個3500A的8/20us的浪涌脈沖，連續2個3000A的8/20us的浪涌脈沖，連續20個750A的8/20us的浪涌脈沖。
此外，MOV的寄生電容比較大，不能用在較高速率的信號線上。MOV的響應時間比TVS慢，對一些快速的脈沖，像ESD可能不起作用。這些也是我們需要考慮的因素。
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超寬電壓設計，適合6-36V電壓下使用、內置過流自動恢復、防反接，防浪涌雷擊保護防護等級IP67。
具有穩定性能的電源模塊，完善的浪涌防護電路將最大限度地保證系統供電的穩定性和可靠性。
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另外注意：選用的浪涌保護器的防護級別，住宅樓進線處三相280V用2級；單相220V用3級。
TN－C－S系統線路在進入建筑物總配電箱后，PEN線分為N線和PE線獨立布線，只需在相線――PEN線之間加裝電涌保護器。
浪涌保護器前面的開關可選用熔斷器和斷路器。一般Imax》40KA的宜選40~63A的，Imax《40KA的宜選20~32A的。
浪涌保護器和避雷器不是一回事。
在電源輸入端口，需要考慮浪涌防護，此時要考慮最大的浪涌電流，乘以PTC的電阻，即PTC承受的浪涌電壓，不能超過PTC額定電壓。
額定電流
即在額定電壓下，PTC能承受的最大短路電流，短路電流超過額定電流，PTC將會損壞。
在電源輸入端口，需要考慮浪涌防護，此時要考慮最大的浪涌電流，乘以PTC的電阻，即PTC承受的浪涌電壓，不能超過PTC額定電壓。
額定電流
即在額定電壓下，PTC能承受的最大短路電流，短路電流超過額定電流，PTC將會損壞。
4.3.1 浪涌干擾設計防護
浪涌有持續時間較長，能量大的特點，與傳統的浪涌波形相像，圖 4 是幾種浪涌形式，需要慎重考慮。
4.3.1 浪涌干擾設計防護
浪涌有持續時間較長，能量大的特點，與傳統的浪涌波形相像，圖 4 是幾種浪涌形式，需要慎重考慮。
圖4 浪涌干擾防護及電壓波形
4.3.2 脈沖干擾防護
各種開關繼電器及保險絲在開啟或者關閉的過程中，由于電弧產生的干擾脈沖，也需要進行線束設計初期考慮的防護。
4.3.1 浪涌干擾設計防護
浪涌有持續時間較長，能量大的特點，與傳統的浪涌波形相像，圖 4 是幾種浪涌形式，需要慎重考慮。
圖4 浪涌干擾防護及電壓波形
4.3.2 脈沖干擾防護
各種開關繼電器及保險絲在開啟或者關閉的過程中，由于電弧產生的干擾脈沖，也需要進行線束設計初期考慮的防護。
ESD保護器件通常具有響應時間短、具備靜電防護和浪涌吸收能力強等優點，可用于保護設備電路免受各類靜電及浪涌的損傷，順應了集成電路芯片發展的趨勢和需要。
除了TVS，MOSFET和IGBT也是功率器件的重要組成部分。近二十年來，各個領域對功率器件的電壓和頻率要求越來越嚴格，MOSFET和IGBT逐漸成為主流，技術上MOSFET朝著低阻抗發展。
防雷接地系統必須從系統角度進行綜合防御，提供高效接閃體，安全引導雷電流入地面，完善低電阻地網，清除地面回路，進行電源浪涌沖擊防護和信號及數據線瞬變防護。
