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浪涌的定义、危害和怎么如何抑制浪涌
点击次数:241 更新时间:2023-07-26
  一、什么是浪涌?
 
  电涌又称浪涌,定义是超过相应稳定的电压峰值的任何电压峰值,即瞬变电压。瞬间的高电压导流导通,当电压及电流高于正常值的双倍时,称之为电涌(来自于国际电工委员会lEC664-1)。
 
  从电学原理上讲,电涌是发生在仅仅几百万分之一秒瞬间内的一种电压或电流脉冲。电涌是微秒量级异常大电流脉冲,波头时间一般在0.25~20μs,单位能量-般在2.5~10MJ/Q。
 
  电涌按照其产生原因可以分为两大类:分别是外部电涌和内部电涌。
 
  外部电涌:主要来源于雷电及交流电网异常、周边大功率设备的启动引起的过电压;
 
  内部电涌:主要是电气、电子网络系统内设备开关引起的过电压。简单来说,就是雷击放电或电气设备开关操作都会产生电涌。
 
二、电涌的危害?
 
  电涌是用电设备无法避免的问题,只要有电的地方,就会有电涌。无论是外部电涌还是内部电涌都是电气杀手,会干扰电子设备,降低性能及过早老化,甚至直接破坏设备。
 
  简单例子说明,打雷时电脑死机或电视的音质和画质突然下降等现象都是受到外部电涌的干扰影响;而有时候复印机开启后突然瘫痪无法再运作,是因为半导体器件承受不了机器内部负载间的高达千伏的瞬态电涌高压被击穿,导致设备损坏。
 
  电涌危害中以雷击浪涌过电压危害最大,雷电是导致电涌明显的因素,雷击引起的电涌可分为四大类:
 
  感应雷击电涌过电压;
 
  直接雷击电涌过电压;
 
  雷击传导电涌过电压;
 
  震荡电涌过电压;
 
  以上电涌现象都会产生高的瞬间过电压,对电气设备特别是低压电气设备、微电子设备造成巨大的冲击和损坏。雷击电涌也是引发火灾的直接原因之一,因为瞬间的超高压可能会烧爆设备;同时,内部电涌对电器设备日积月累的损害,加速了电器设备的老化,是造成电器火灾的间接原因。
 
  电涌危害是一个不容忽视的问题,由于人类生活与现代经济对于电子设备已经形成密不可分的依赖性,电涌对电气设备硬件造成损坏会直接影响到整个紧密相连的电子网络,造成的间接损失要远远超过直接损失,可能严重影响人们的生活质量或甚至带来灾难性的后果。
 
  三、如何抑制浪涌对电子产品的威胁和损坏呢?
 
  接下类,为您详解五种抑制瞬态电压和浪涌的五种防护方法。
 
  整机与系统接地:整机和系统的地和大地分开,整机和系统中的每个子系统均应有独立的公共端,在子系统之间需传输数据或信号时,应以大地为参考电平,接地线必须能流过很大的电流,如几百安培。
 
  整机与系统中的关键部位采用电压瞬变和浪涌的防护器件(TVS二极管、压敏电阻、陶瓷气体放电管等),旁路到子系统地和大地,从而让进入整机和系统中的瞬变电压和浪涌幅度大大降低。
 
  对重要和昂贵的整机和系统采用几个电压瞬变和浪涌防护器件的组合形式,以构成多级防护电路。一般使用压敏电阻和陶瓷气体放电管作为保护,TVS二极管作为二级或后级保护。
 
  为了加强对电子产品的防护效果,可在电源与负载间串入超隔离变压器(又称隔离法),以隔绝高频尖峰干扰,同时又可使次级等电位联接便于进行。
 
  吸收法主要采用浪涌保护器件将浪涌尖峰干扰电压吸收掉。浪涌保护器件都有个共同的特点,即在阈值电压以下呈现高阻抗,而一旦超过阈值电压,则阻抗便急剧下降,因此对尖峰电压有一定的抑制作用。
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