浪涌保護器（SPD），也稱為電涌保護器，是為各種電子設備，儀器和通信線路提供安全保護的電子設備。當由于外部干擾在電路或通信電路中突然產生尖峰電流或電壓時，浪涌保護裝置可以在很短的時間內傳導和分流，以防止浪涌損壞電路中的其他設備。

什么是浪涌，它們來自哪里，以及未受保護的裝置可能發生什么樣的損壞。下面地凱科技給大家科普一波

一、簡介

地凱科技電涌保護裝置（SPD）是電子設備防雷中不可或缺的設備。浪涌保護裝置的功能是將滲透到電源線和信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統可以承受的電壓范圍內，保護被保護設備或系統免受沖擊和損壞。SPD適用于交流50/60HZ，額定電壓220V/380V供電系統。

雷電放電可能發生在云之間或云內部，或云與地面之間。此外，使用大量大容量電氣設備引起的內部浪涌會影響供電系統和電氣設備。

云層和地面之間的雷電放電由一次或多次單獨的雷擊組成，每次雷擊都攜帶許多振幅高、持續時間短的電流。典型的雷電放電將包括兩次或三次雷擊，每次的時間間隔約為二十分之一秒。大多數雷電流落在 10，000 到 100，000 安培的范圍內，它們的持續時間通常小于 100 微秒。

在供電系統中使用大容量設備和變頻設備帶來了日益嚴重的內部浪涌問題。我們將其歸因于瞬態過電壓（TVS）的影響。任何電氣設備都有允許的電源電壓范圍。有時，即使是非常窄的過電壓浪涌也會損壞設備的電源或所有電源。這是瞬態過電壓（TVS）的破壞性影響。特別是對于一些敏感的微電子器件，有時小浪涌可能會造成致命的損壞。

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二、特點

1保護流量大，殘壓極低，響應時間快;

2.采用最新的滅弧技術，完全避免火災;

3.采用溫控保護電路，內置熱保護;

4.帶電源狀態指示，指示電涌保護器的工作狀態;

5.結構嚴謹，穩定可靠。

三、地凱科技浪涌保護器主要參數

1.標稱電壓Un：被保護系統的額定電壓匹配。此參數指示應選擇的保護程序類型。它標志著交流或直流電壓的有效值。

2.額定電壓Uc：可長時間施加到保護器指定端而不引起保護器特性變化和保護元件激活的電壓的最大有效值。

3.額定放電電流Isn：將波形為8/20μs的標準雷波施加到保護器上10次時，保護器可以承受的最大脈沖電流峰值。

4.最大放電電流Imax：當對保護器施加波形為8/20μs的標準雷波進行一次沖擊時，保護器可以承受的最大脈沖電流峰值。

5.電壓保護等級Up：保護器在以下測試中的最大值：閃絡電壓斜率為1KV/μs;額定放電電流的殘余電壓。

6、響應時間tA：主要反映保護器中特殊保護元件的動作靈敏度和擊穿時間。一定時間段內的變化取決于du/dt或di/dt的斜率。

7.數據傳輸速率Vs：表示一秒傳輸多少比特，單位：bps。它是數據傳輸系統中正確選擇防雷裝置的參考值，防雷裝置的數據傳輸速率取決于系統的傳輸方式。

8.插入損耗Ae：在給定頻率下插入保護器前后的電壓之比。

9.回波損耗Ar：表示前波在保護器件（反射點）反射的比例，是直接衡量保護器件是否與系統阻抗兼容的指標。

10.最大縱向放電電流：指將波形為8/20μs的標準雷電波施加到地面一次時，保護器可以承受的最大脈沖電流的峰值。

11.最大橫向放電電流：是指在線路與線路之間施加波形為8/20μs的標準雷電波時，保護器可以承受的最大脈沖電流的峰值。

12.在線阻抗：指在標稱電壓Un經保護器的電路阻抗和電感之和。通常稱為“系統阻抗”。

13.峰值放電電流：有兩種類型：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。

14.漏電流：指在標稱電壓Un為75或80的情況過保護器的直流電。

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四、基本電路

電涌保護器的電路根據不同的需要有不同的形式。基本組件是上述組件。熟練的防雷產品研究人員可以設計各種電路。根據電路系統的差異，主要有三種SPD電路：單相，TN-C和TN-S。

五、主要組成部分

1 火花間隙

它通常由兩根暴露在空氣中的金屬棒組成，由一定的間隙隔開。其中一根金屬棒連接到所需保護設備的電源相線L1或中性線（N）。另一根金屬棒連接到接地線（PE）相連接。當瞬時過電壓襲來時，間隙被擊穿，并將一部分過電壓電荷引入地面，避免了被保護設備上的電壓增加。兩根金屬棒在火花隙中的距離可以根據需要進行調整，結構相對簡單，但缺點是滅弧性能差。改進的火花隙是角間隙。其滅弧功能優于前者。它依靠電路的電力F和熱氣流的上升效應來熄滅電弧。

2 氣體放電管

氣體放電管（GDT）由一對彼此分離并封裝在充滿某種惰性氣體（Ar）的玻璃管或陶瓷管中組成。為了提高放電管的觸發概率，放電管內有輔助觸發劑。這種充氣放電管有兩極型和三極型。

氣體放電管的技術參數主要包括直流放電電壓Udc;脈沖放電電壓上行（通常為上≈（2~3）Udc;工頻耐受電流In;沖擊耐受電流Ip;絕緣電阻R（>109Ω））;電極間電容（1-5PF）。

氣體放電管可在直流和交流下使用。所選直流放電電壓Udc如下：

直流下：Udc≥1.8U0（U0是線路正常運行的直流電壓）

交流下：U dc≥1.44Un（Un是線路正常運行的交流電壓的有效值）

3 金屬氧化物壓敏電阻

它是一種以ZnO為主要成分的非線性電阻金屬氧化物半導體。當施加到兩端的電壓達到一定值時，電阻對電壓非常敏感。其工作原理相當于多個半導體P-N的串并聯，壓敏電阻的特點是非線性特性好（I=非線性系數α單位為CUα），電流容量大（~2KA/cm2），正常漏電流低（10-7~10-6A），殘余電壓低，對瞬時過壓的響應時間快（~10-8s），沒有續流。

4 瞬態電壓抑制（TVS）二極管

TVS二極管具有鉗位和限制電壓的功能。它在反向擊穿區域工作。由于其低鉗位電壓和快速動作響應，特別適合用作多級保護電路中的最后幾級保護元件。抑制二極管在擊穿區的伏安特性可以用以下公式表示：I=CUα，其中α是非線性系數，齊納二極管α=7~9，雪崩二極管α=5~7

5 扼流線圈

扼流線圈是以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件。它由兩個相同尺寸和相同匝數的線圈對稱纏繞在同一鐵氧體環形磁芯上，形成一個四端子器件。它必須抑制共模信號的大電感，而差模信號的小漏感幾乎沒有影響。在平衡線路中使用扼流線圈可以有效抑制共模干擾信號（如雷電干擾），而不影響線路上差模信號的正常傳輸。

審核編輯黃宇