『壹』 電路中一般用什麼來抑制浪涌電流
石機在開來機的那一瞬間自,沖擊電流比較大,很容易擊穿整流二極體、濾波電容器。為了減小如此故障的發生,通常在濾波電容器中串聯一個幾十歐姆的限流電阻,控制浪涌電流。再就是用喇叭繼電延時保護器。如圖:
調整c可調整延時時間。
『貳』 如何抑制浪涌電流
你好:
——★1、在電路的輸入端,串聯熱敏電阻的方法,可以有效地抑制浪涌電流。實際應用的例子是很多的,例如電腦電源。
——★2、專用於抑制浪涌電流的熱敏電阻,具有負溫度系數:冷態時電阻值較大,可以限制開機出現的沖擊電流,而開機完成後,熱敏電阻因電流產生的熱,而使電阻值下降,不會影響電路的正常運行。
『叄』 電力電子中RC過電壓抑制電路的原理是什麼
RC過電壓抑制電路:又稱為阻容吸收網路或者抑制浪涌電路,是實現外因過電壓保護最簡單和回最常見的措施,答RC過電壓抑制電路可接於供電變壓器的兩側,或者電力電子電路的直流側,或者大功率管IGBT側,由於電容端電壓不能突變,故可有效的抑制過電壓浪涌尖峰。串聯電阻的目的是在能量轉化過程中消耗一部分能量,並抑制LC迴路的振盪。
『肆』 浪涌保護器保護原理
浪涌保護器設計原理、特性、運用范疇
設計原理
在最常見的浪涌保護器中,都有一個稱為金屬氧化物變阻器(Metal Oxide Varistor,MOV)的元件,用來轉移多餘的電壓。如下圖所示,MOV將火線和地線連接在一起。
MOV由三部分組成:中間是一根金屬氧化物材料,由兩個半導體連接著電源和地線。
這些半導體具有隨著電壓變化而改變的可變電阻。當電壓低於某個特定值時,半導體中的電子運動將產生極高的電阻。反之,當電壓超過該特定值時,電子運動會發生變化,半導體電阻會大幅降低。如果電壓正常,MOV會閑在一旁。而當電壓過高時,MOV可以傳導大量電流,消除多餘的電壓。隨著多餘的電流經MOV轉移到地線,火線電壓會恢復正常,從而導致MOV的電阻再次迅速增大。按照這種方式,MOV僅轉移電涌電流,同時允許標准電流繼續為與浪涌保護器連接的設備供電。打個比方說,MOV的作用就類似一個壓敏閥門,只有在壓力過高時才會打開。
另一種常見的浪涌保護裝置是氣體放電管。這些氣體放電管的作用與MOV相同 ——它們將多餘的電流從火線轉移到地線,通過在兩根電線之間使用惰性氣體作為導體實現此功能。當電壓處於某一特定范圍時,該氣體的組成決定了它是不良導體。如果電壓出現浪涌並超過這一范圍,電流的強度將足以使氣體電離,從而使氣體放電管成為非常良好的導體。它會將電流傳導至地線,直到電壓恢復正常水平,隨後它又會變成不良導體。
這兩種方法都是採用並聯電路設計——多餘的電壓從標准電路流入另一個電路。有幾種浪涌保護器產品使用串聯電路設計抑制電涌——它們不是將多餘的電流分流到另一條線路,而是通過降低流過火線的電量。基本上說,這些抑制器在檢測到高電壓時會儲存電能,隨後再逐漸釋放它們。製造這種保護器的公司解釋說該方法可以提供更好的保護,因為它反應速度更快,並且不會向地線分流,但另一方面,這種分流可能會干擾建築物的電力系統。
抑制二極體:抑制二極體具有箝位限壓功能,它是工作在反向擊穿區,由於它具有箝位電壓低和動作響應快的優點,特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極體在擊穿區內的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α為非線性系數,對於齊納二極體α=7~9,在雪崩二極體α=5~7.
抑制二極體的技術參數主要有 :
(1)額定擊穿電壓,它是指在指定反向擊穿電流(常為lma)下的擊穿電壓,這於齊納二極體額定擊穿電壓一般在2.9V~4.7V范圍內,而雪崩二極體的額定擊穿電壓常在5.6V~200V范圍內。
(2)最大箝位電壓:它是指管子在通過規定波形的大電流時,其兩端出現的最高電壓。
(3)脈沖功率:它是指在規定的電流波形(如10/1000μs)下,管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。
(4)反向變位電壓:它是指管子在反向泄漏區,其兩端所能施加的最大電壓,在此電壓下管子不應擊穿。此反向變位電壓應明顯高於被保護電子系統的最高運行電壓峰值,也即不能在系統正常運行時處於弱導通狀態。
(5)最大泄漏電流:它是指在反向變位電壓作用下,管子中流過的最大反向電流。
(6)響應時間:10-11us
作為輔助元件,有些浪涌保護器還配有內置保險絲。保險絲是一種電阻器,當電流低於某個標准時,它的導電性能非常好。反之,當電流超過了可接受的標准,電阻產生的熱量會燒斷保險絲,從而切斷電路。如果MOV不能抑制電涌,過高的電流將燒斷保險絲,保護連接的設備。該保險絲只能使用一次,一旦燒斷就需要更換。
SPD前端熔斷器應根據避雷器廠家的參數安裝。
如廠家沒有規定,一般選用原則:
根據(浪涌保護器的最大保險絲強度A)和(所接入配電線路最大供電電流B)來確定(開關或熔斷器的斷路電流C)。
確定方法:
當:B>A時 C小於等於A
當:B=A時 C小於A或不安裝C
當:B<A時 C小於B或不安裝C
有些浪涌保護器具有線路調節系統,用於濾除「線路雜訊」,減小電流波動。這種基本浪涌保護器的系統結構非常簡單。火線通過環形扼流線圈接到電源板插座上。扼流線圈只是一個用磁性材料做成的環,外面纏繞著導線——基本的電磁鐵。火線中所流經電流的上下波動會給電磁鐵充電,使其發出電磁能量,從而消除電流的微小波動。這種「經過調節」的電流更加穩定,可使計算機(或其他電子設備)的供電電流更加平緩。
在電子設計中,浪涌主要指的是電源(只是主要指電源)剛開通的那一瞬息產生的強力脈沖,由於電路本身的非線性有可能有高於電源本身的脈沖;或者由於電源或電路中其它部分受到本身或外來尖脈沖干擾叫做浪涌。它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞,如PN結電容擊穿,電阻燒斷等等。 而浪涌保護就是利用非線性元器件對高頻(浪涌)的敏感設計的保護電路,簡單而常用的是並聯大小電容和串聯電感。
浪涌保護器(SPD)的分類
按工作原理分:
(1)開關型:其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗,但一旦響應雷電瞬時過電壓時,其阻抗就突變為低值,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、抑制二極體、雪崩二極體等。
(3)分流型或扼流型
分流型:與被保護的設備並聯,對雷電脈沖呈現為低阻抗,而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型:與被保護的設備串聯,對雷電脈沖呈現為高阻抗,而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。 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。
浪涌保護器及其應用
1、浪涌電壓
電路在遭雷擊和在接通、斷開電感負載或大型負載時常常會產生很高的操作過電壓,這種瞬時過電壓(或過電流)稱為浪涌電壓(或浪涌電流),是一種瞬變干擾:例如直流6V繼電器線圈斷開時會出現300V~600V的浪涌電壓;接通白熾燈時會出現8~10倍額定電流的浪涌電流;當接通大型容性負載如補償電容器組時,常會出現大的浪涌電流沖擊,使得電源電壓突然降低;當切斷空載變壓器時也會出現高達額定電壓8~10倍的操作過電壓。浪涌電壓現象日趨嚴重地危及自動化設備安全工作,消除浪涌雜訊干擾、防止浪涌損害一直是關繫到自動化設備安全可靠運行的核心問題。現代電子設備集成化程度在不斷提高,但是它們的抗禦浪涌電壓能力卻在下降。在多數情況下,浪涌電壓會損壞電路及其部件,其損壞程度與元器件的耐壓強度密切相關,並且與電路中可以轉換的能量相關。
為了避免浪涌電壓擊毀敏感的自動化設備,必須使出現這種浪涌電壓的導體在非常短的時間內同電位均衡系統短接(引入大地)。在其放電過程中,放電電流可以高達幾千安,與此同時,人們往往期待保護單元在放電電流很大時也能將輸出電壓限定在盡可能低的數值上。因此,空氣火花間隙、充氣式過電壓放電器、壓敏電阻、雪崩二極體、TVS(Transientvoltagesuppressor)、FLASHTRAB、VALETRAB、SOCKETTRAB、MAINTRAB等元器件,是單獨或以組合電路形式被應用到被保護電路中,因為每個元器件有其各自不同的特性,並且具有不同的性能:放電能力;響應特性;滅弧性能;限壓精度。根據不同的應用場合以及設備對浪涌電壓保護的要求,可根據各類產品的特性來組合出符合應用要求的過電壓保護系統。
2、浪涌電壓吸收器
浪涌雜訊常用浪涌吸收器進行抑制,常用的浪涌吸收器有:
(1)氧化鋅壓敏電阻
氧化鋅壓敏電阻是以氧化鋅為主體材料製成的壓敏電阻,其電壓非線性系數高,容量大、殘壓低、漏電流小、無續流、伏安特性對稱、電壓范圍寬、響應速度快、電壓溫度系數小,且具有工藝簡單、成本低廉等優點,是目前廣泛使用的浪涌電壓保護器件。適用於交流電源電壓的浪涌吸收、各種線圈、接點間浪涌電壓吸收及滅弧,三極體、晶閘管等電力電子器件的浪涌電壓保護。
(2)R、C、D組合浪涌吸收器
R、C、D組合浪涌吸收器比較適用於直流電路,可根據電路的特性對器件進行不同的組合,如圖1(a)適用於高電平直流控制系統,而圖1(b)中採用齊納穩壓管或雙向二極體,適用於正反向需要保護的電路。
圖1R、C、D浪涌保護器 (a)單向保護(b)雙向保護
圖2TVS電壓(電流)時間特性
(3)瞬態電壓抑制器(TVS)
當TVS兩極受到反向高能量沖擊時,它能以10-12s級的速度,將其兩極間的阻抗由高變低,吸收高達數kW的浪涌功率,使兩極的電位箝位於預定值,有效地保護自動化設備中的元器件免受浪涌脈沖的損害。TVS具有響應時間快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓容易控制、體積小等優點,目前被廣泛應用於電子設備等領域。
①TVS的特性
其正向特性與普通二極體相同,反向特性為典型的PN結雪崩器件。圖2是TVS的電流-時間和電壓-時間曲線。在浪涌電壓的作用下,TVS兩極間的電壓由額定反向關斷電壓VWM上升到擊穿電壓Vbr而被擊穿。隨著擊穿電流的出現,流過TVS的電流將達到峰值脈沖電流IPP,同時在其兩端的電壓被箝位到預定的最大箝位電壓VC以下。其後,隨著脈沖電流按指數衰減,TVS兩極間的電壓也不斷下降,最後恢復到初態,這就是TVS抑制可能出現的浪涌脈沖功率,保護電子元器件的過程。
②TVS與壓敏電阻的比較
目前,國內不少需要進行浪涌保護的設備上應用壓敏電阻較為普遍,TVS與壓敏電阻性能比較如表1所示:
表1TVS與壓敏電阻的比較
參數 TVS 壓敏電阻
反應速度 10-12s 50×10-9s
是否老化 否 是
最高使用溫度 175℃ 115℃
器件極性 單雙極性 單極性
反向漏電流 5μA 200μA
箝位因子VC/Vbr 不大於15 最大7~8
封閉性質 密封 透氣
價格 較貴 便宜
3、綜合浪涌保護系統組合
3.1三級保護
自動控制系統所需的浪涌保護應在系統設計中進行綜合考慮,針對自動控制裝置的特性,應用於該系統的浪涌保護器基本上可以分為三級,對於自動控制系統的供電設備來說,需要雷擊電流放電器、過壓放電器以及終端設備保護器。數據通信和測控技術的介面電路,比各終端的供電系統電路顯然要靈敏得多,所以必須對數據介面電路進行細保護。
自動化裝置的供電設備的第一級保護採用的是雷擊電流放電器,它們不是安裝在建築物的進口處,就是在總配電箱里。為保證後續設備不承受太高的殘壓,必須根據被保護范圍的性質,在下級配電設施中安裝過電壓放電器,作為二級保護措施。第三級保護是為了保護儀器設備,採取的方法是,把過電壓放電器直接安裝在儀器的前端。自動控制系統三級保護布置如圖3所示。在不同等級的放電器之間,必須遵守導線的最小長度規定。供電系統中雷擊電流放電器與過壓放電器之間的距離不得小於10m,過壓放電器同儀器設備保護裝置之間的導線距離則不應小於5m(即一級SPD與二級SPD連接線路間距至少10米,二級SPD與三級SPD連接線路間距至少5米)。
3.2三級保護器件
(1)充有惰性氣體的過電壓放電器是自動控制系統中應用較廣泛的一級浪涌保護器件。充有惰性氣體過電壓放電器,一般構造的這類放電器可以排放20kA(8/20μs)或者2.5kA(10/350μs)以內的瞬變電流。氣體放電器的響應時間處於ns范圍,被廣泛地應用於遠程通信范疇。該器件的一個缺點是它的觸發特性與時間相關,其上升時間的瞬變數同觸發特性曲線在幾乎與時間軸平行的范圍里相交。因此保護電平將同氣體放電器額定電壓相近。而特別快的瞬變數將同觸發曲線在十倍於氣體放電器額定電壓的工作點相交,也就是說,如果某個氣體放電器的最小額定電壓90V,那麼線路中的殘壓可高達900V。它的另一個缺點是可能會產生後續電流。在氣體放電器被觸發的情況下,尤其是在阻抗低、電壓超過24V的電路中會出現下列情況:即原來希望維持幾個ms的短路狀態,會因為該氣體放電器繼續保持下去,由此引起的後果可能是該放電器在幾分之一秒的時間內爆碎。所以在應用氣體放電器的過電壓保護電路中應該串聯一個熔斷器,使得這種電路中的電流很快地被中斷。
圖3放電器分布圖
(2)壓敏電阻被廣泛作為系統中的二級保護器件,因壓敏電阻在ns時間范圍內具有更快的響應時間,不會產生後續電流的問題。在測控設備的保護電路中,壓敏電阻可用於放電電流為2.5kA~5kA(8/20μs)的中級保護裝置。壓敏電阻的缺點是老化和較高的電容問題,老化是指壓敏電阻中二極體的PN部分,在通常過載情況下,PN結會造成短路,其漏電流將因此而增大,其值的大小取決於承載的頻繁程度。其應用於靈敏的測量電路中將造成測量失真,並且器件易發熱。壓敏電阻大電容問題使它在許多場合不能應用於高頻信息傳輸線路,這些電容將同導線的電感一起形成低通環節,從而對信號產生嚴重的阻尼作用。不過,在30kHz以下的頻率范圍內,這一阻尼作用是可以忽略的。
(3)抑制二極體一般用於高靈敏的電子電路,其響應時間可達ps級,而器件的限壓值可達額定電壓的1.8倍。其主要缺點是電流負荷能力很弱、電容相對較高,器件自身的電容隨著器件額定電壓變化,即器件額定電壓越低,電容則越大,這個電容也會同相連的導線中的電感構成低通環節,而對數據傳輸產生阻尼作用,阻尼程度與電路中的信號頻率相關。
『伍』 浪涌抑制器的作用
它的作用是當電氣迴路或者通信線路中因為外界的干擾突然產生尖峰電流或者電壓時,浪涌保護器能在極短的時間內導通分流,從而避免浪涌對迴路中其他設備的損害。
雷電放電可能發生在雲層之間或雲層內部,或雲層對地之間;另外許多大容量電氣設備的使用帶來的內部浪涌,對供電系統(中國低壓供電系統標准:AC 50Hz 220/380V)和用電設備的影響以及防雷和防浪涌的保護,已成為人們關注的焦點。
雲層與地之間的雷擊放電,由一次或若干次單獨的閃電組成,每次閃電都攜帶若干幅值很高、持續時間很短的電流。一個典型的雷電放電將包括二次或三次的閃電,每次閃電之間大約相隔二十分之一秒的時間。大多數閃電電流在10,000至100,000安培的范圍之間降落,其持續時間一般小於100微秒。
供電系統內部由於大容量設備和變頻設備等的使用,帶來日益嚴重的內部浪涌問題。我們將其歸結為瞬態過電壓(TVS)的影響。任何用電設備都存在供電電源電壓的允許范圍。
有時即便是很窄的過電壓沖擊也會造成設備的電源或全部損壞。瞬態過電壓(TVS)破壞作用就是這樣。特別是對一些敏感的微電子設備,有時很小的浪涌沖擊就可能造成致命的損壞。
(5)浪涌抑制電路擴展閱讀:
第一級防雷器可以對於直接雷擊電流進行泄放,或者當電源傳輸線路遭受直接雷擊時傳導的巨大能量進行泄放,對於有可能發生直接雷擊的地方,必須進行CLASS—I的防雷。
第二級防雷器是針對前級防雷器的殘余電壓以及區內感應雷擊的防護設備,對於前級發生較大雷擊能量吸收時,仍有一部分對設備或第三級防雷器而言是相當巨大的能量會傳導過來,需要第二級防雷器進一步吸收。
同時,經過第一級防雷器的傳輸線路也會感應雷擊電磁脈沖輻射LEMP,當線路足夠長感應雷的能量就變得足夠大,需要第二級防雷器進一步對雷擊能量實施泄放。第三級防雷器是對LEMP和通過第二級防雷器的殘余雷擊能量進行保護。
『陸』 應當為感性負載安裝浪涌抑制電路,限制瞬態電壓下降是對的嗎
不對。
限制瞬態電壓是對的。但是「限制瞬態電壓下降」就不對
『柒』 交流接觸器添加浪涌抑制器起到什麼作用
交流接觸器添加浪涌抑制器所起的作用為:抑制浪涌電流,對電器和接觸器以及電網均有保護作用。
接觸器線圈控制迴路相當於一個感性迴路,在線圈閉合時進行電磁能量的儲存,當線圈斷開時釋放的能量是巨大的,一個42V/50HZ的接觸器線圈斷開瞬間的峰值電壓可以達到3500V,這個過電壓容易造成線路絕緣擊穿或者對某些敏感設備造成破壞性傷害。
為了防止該過電壓的產生,可以在接觸器線圈兩端並聯一個浪涌抑制器,限制過電壓並釋放該能量。
(7)浪涌抑制電路擴展閱讀:
浪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備或系統所能承受的電壓范圍內,或將強大的雷電流泄流入地,保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。
浪涌保護器的類型和結構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。用於浪涌保護器的基本元器件有:放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極體和扼流線圈等。
『捌』 抑制浪涌電路中串聯兩個5D9和單獨使用10D9. 哪種抑制抑制浪涌電流能力強
5D9的額定電流3A,阻值5歐,10D9的額定電流2A,阻值10歐,從這個來看,10D9的抑制浪涌電流的能力強,但從我的經驗來看,熱敏電阻的失效模式是斷路,如果出現問題後可能對電路功能產生影響,設計電路時需要考慮。
『玖』 嵌入式系統中,在電路部分可以使用哪些器件來防止浪涌電壓
穩壓管應用1、浪涌保護電路:穩壓管在准確的電壓下擊穿,這就使得它可作為限制或保護之元件來使用,因為各種電壓的穩壓二極體都可以得到,故對於這種應用特別適宜。穩壓二極體D是作為過壓保護器件。只要電源電壓VS超過二極體的穩壓值D就導通,使繼電器J吸合負載RL就與電源分開。2、電視機里的過壓保護電路:EC是電視機主供電壓。當EC電壓過高時,D導通,三極體BG導通,其集電極電位將由原來的高電平(5V)變為低電平,通過待機控制線的控制使電視機進入待機保護狀態.。3、電弧抑制電路:在電感線圈上並聯接入一隻合適的穩壓二極體(也可接入一隻普通二極體原理一樣)的話,當線圈在導通狀態切斷時,由於其電磁能釋放所產生的高壓就被二極體所吸收,所以當開關斷開時,開關的電弧也就被消除了。這個應用電路在工業上用得比較多,如一些較大功率的電磁吸控制電路就用到它。4、串聯型穩壓電路:在此電路中,串聯穩壓管BG的基極被穩壓二極體D鉗定在13V,那麼其發射極就輸出恆定的12V電壓了。這個電路在很多場合下都有應用。穩壓二極體(又叫齊納二極體)是一種硅材料製成的面接觸型晶體二極體,簡稱穩壓管。此二極體是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。穩壓管在反向擊穿時,在一定的電流范圍內(或者說在一定功率損耗范圍內),端電壓幾乎不變,表現出穩壓特性,因而廣泛應用於穩壓電源與限幅電路之中。穩壓二極體是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。穩壓二極體可以串聯起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯就可獲得的穩定電壓,稱為雙向穩壓管。
『拾』 DC/DC電源浪涌抑制電路的原理是什麼
DC/DC電源浪涌抑制電路的原理,簡單的說就是此電路相當於一隻功率型可變電阻版,上電時電阻大抑制浪涌電權流,工作時電阻小,保證電源正常工作。