春雷防雷器詳解SPD工作原理和結(jié)構(gòu)。
電涌保護器（Surge protection Device） 是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的一種裝置， 過去常稱為“避雷器” 或“過電壓保護器” 英文簡寫為 SPD. 電涌保護器的作用是把竄入電力線、 信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi)， 或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲兀?保護被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而損壞。
電涌保護器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同， 但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。 用于電涌保護器的基本元器件有： 放電間隙、 充氣放電管、 壓敏電阻、 抑制二極管和扼流線圈等。‘
一、 SPD 的分類
1、 按工作原理分：
1. 開關(guān)型： 其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗， 但一旦響應雷電瞬時過電壓時， 其阻抗就突變?yōu)榈椭担?允許雷電流通過。 用作此類裝置時器件有： 放電間隙、 氣體放電管、 閘流晶體管等。
2. 限壓型： 其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾， 但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓特性為強烈非線性。 用作此類裝置的器件有： 氧化鋅、 壓敏電阻、 抑制二極管、 雪崩二極管等。
3. 分流型或扼流型
分流型： 與被保護的設(shè)備并聯(lián)， 對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗， 而對正常工作頻率呈現(xiàn)為高阻抗。
扼流型： 與被保護的設(shè)備串聯(lián)， 對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗， 而對正常的工作頻率呈現(xiàn)為低阻抗。
用作此類裝置的器件有： 扼流線圈、 高通濾波器、 低通濾波器、 1/4 波長短路器等。
按用途分： （1） 電源保護器： 交流電源保護器、 直流電源保護器、 開關(guān)電源保護器等。
（2） 信號保護器： 低頻信號保護器、 高頻信號保護器、 天饋保護器等。
二、 SPD 的基本元器件及其工作原理
1. 放電間隙（又稱保護間隙） ：
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成， 其中一根金屬棒與所需保護設(shè)備的電源相線L1 或零線（N） 相連， 另一根金屬棒與接地線（PE） 相連接， 當瞬時過電壓襲來時， 間隙被擊穿， 把一部分過電壓的電荷引入大地， 避免了被保護設(shè)備上的電壓升高。 這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡單， 其缺點時滅弧性能差。 改進型的放電間隙為角型間隙， 它的滅弧功能較前者為好， 它是靠回路的電動力 F 作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2. 氣體放電管：
它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體（Ar） 的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。 為了提高放電管的觸發(fā)概率， 在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。 這種充氣放電管有二極型的， 也有三極型的，氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有： 直流放電電壓Udc； 沖擊放電電壓Up（一般情況下Up≈（2～3） Udc；工頻而授電流In； 沖擊而授電流Ip； 絕緣電阻R（>109Ω） ； 極間電容（1-5PF）氣體放電管可在直流和交流條件下使用， 其所選用的直流放電電壓Udc 分別如下： 在直流條件下使用：Udc≥1. 8U0（U0 為線路正常工作的直流電壓）
在交流條件下使用： U dc≥1. 44Un（Un 為線路正常工作的交流電壓有效值）
3. 壓敏電阻：
它是以 ZnO 為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻， 當作用在其兩端的電壓達到一定數(shù)值后， 電阻對電壓十分敏感。 它的工作原理相當于多個半導體P-N 的串并聯(lián)。 壓敏電阻的特點是非線性特性好（I=CUα中的非線性系數(shù)α） ， 通流容量大（～2KA/cm2） ， 常態(tài)泄漏電流?。?0-7～10-6A） ， 殘壓低（取決于壓敏電阻的工作電壓和通流容量） ， 對瞬時過電壓響應時間快（～10-8s） ， 無續(xù)流。
壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有： 壓敏電壓（即開關(guān)電壓） UN， 參考電壓Ulma； 殘壓Ures； 殘壓比 K（K=Ures/UN） ； 最大通流容量Imax； 泄漏電流； 響應時間。
壓敏電阻的使用條件有： 壓敏電壓： UN≥[ （√2×1. 2） /0. 7] U0（U0 為工頻電源額定電壓）
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