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工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌的產(chǎn)生與防護（二）

來源：發(fā)布時間：2019-05-31 點擊量：1123

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌的產(chǎn)生與防護（二）

本文就來接著說說工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌的產(chǎn)生與防護常見的浪涌抑制器件特點及應用，下面就來一一說說抑制器件吧。

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的金屬氧化物壓敏電阻(MOV)

壓敏電阻由金屬氧化物(主要是氧化鋅)材料組成，屬箝位型器件，其特性與兩只背對背聯(lián)接的穩(wěn)壓管非常相似，有著毫微秒級的響應速度。壓敏電阻對瞬變信號的吸收能力與其體積成正比：其厚度正比于電壓；面積正比于電流。壓敏電阻是目前在電子產(chǎn)品中使用最廣泛的浪涌抑制器件。當壓敏電阻上的電壓超過一定幅度時，電阻的阻值大幅度降低，從而將浪涌能量泄放掉。在浪涌電壓作用下，導通后的壓敏電阻上的電壓(一般稱為箝位電壓)，等于流過壓敏電阻的電流乘以壓敏電阻的阻值，因此在浪涌電流的峰值處箝位電壓達到最高。 4．1．1壓敏電阻的特點：

a)優(yōu)點：電壓范圍很寬，可從幾伏到幾千伏；吸收浪涌電流可從幾十到幾千安培，反應速度快，無極性，無續(xù)流，峰值電流承受能力較大，價格低。 b)缺點：鉗位電壓較高，一般可以達到工作電壓的2～3倍；而且，隨著受到浪涌沖擊次數(shù)的增加，漏電流增加；另外，響應時間較長，寄生電容較大。 c)適用場合：直流電源線。

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的壓敏電阻的選擇
a)從抑制瞬變干擾的角度出發(fā)，壓敏電壓要盡量、低頻信號線，或者與氣體放電管串聯(lián)起來用在交流電源線上。
降低以接近被保護電路的工作電壓；從提高元件壽命來看，又要拉開兩者差距。一般折衷的選取方案為：對交流工作電路，壓敏電壓值為工作電壓的2．2倍；對直流工作電路，壓敏電壓值為工作電壓的1．5倍。 b)通流量的選?。涸趯嶋H應用中，壓敏電阻所吸收的最大浪涌電流應小于它的最大通流量。對同一應用場合，當最大通流量增加一倍，壓敏電阻的壽命也同步增加一倍。

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的硅瞬變電壓吸收二極管(TVS)

TVS為電壓箝位型工作方式，亞納秒級的響應速度。TVS有多種封裝方式，可滿足不同場合的需要。當TVS上的電壓超過一定的幅度時，器件迅速導通．通過PN結(jié)反向過壓雪崩擊穿將浪涌能量泄放掉。由于這類器件導通后阻抗很小，因此它的箝位電壓很平坦，并且很接近工作電壓。
硅瞬變電壓吸收二極管的特點 a)優(yōu)點：響應時間短，漏電流小，擊穿電壓偏差小。箝位電壓低(相對于工作電壓)，動作精度高，無跟隨電流(續(xù)流)，體積小，每次經(jīng)受瞬變電壓后其性能不會下降，可靠性高。 b)缺點：由于所有功率都耗散在二極管的PN結(jié)上，因此它所承受的功率值較小，允許流過的電流較小。一般的TVS器件的寄生電容較大，如在高速數(shù)據(jù)線上使用。要用特制的低電容器件，但是低電容器件的額定功率往往較小。 c)適用場合：浪涌能量較小的場合。如果浪涌能量較大。要與其它大功率浪涌抑制器件一同使用，則把它作為后級防護。

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的硅瞬變電壓吸收二極管的選擇
a)最大箝位電壓VCMAX應不大于電流的最大允許安全電壓。 b)最大反向工作電壓VRWM應不低于電路的最大工作電壓。一般略高于電路的工作電壓。 c)TVS額定的最大脈沖功率必須大于電路中出現(xiàn)的最大瞬態(tài)浪涌功率。 d)對小電流負載的保護，可在二極管之前串接適當?shù)南蘖麟娮?。從而可選用小的峰值吸收功率的TVS來擔任這一功能。 4.3氣體放電管氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個或數(shù)個帶間隙的金屬電極，充以惰性氣體(氬氣或氖氣)構(gòu)成。當加到兩電極端的電壓達到使氣體放電管內(nèi)的氣體擊穿時，氣體放電管便開始放電，器件變?yōu)槎搪窢顟B(tài)，使電極兩端的電壓不超過擊穿電壓。氣體放電管一旦導通后，它兩端的電壓會很低。氣體放電管有兩極和三極之分，可分別用于線間和線一地間的保護。

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