多級SPD的動作順序——電涌保護器應(yīng)用中的幾個問題的探討

作者: www.tj-spd.cn 時間: 2008-05-25

多級SPD的動作順序

當(dāng)單級SPD不能將入侵的沖擊過電壓抑制到規(guī)定保護電平以下時，就要采用含有二級、三級或更多級非線性抑制元件的SPD。 非線性元件Rv2和Rv2都是壓敏電阻，實用中RV1也可以使氣體放電管，Ｒv2也可以是穩(wěn)壓管或浪涌抑制二極管（TVS管）。兩極之間的隔離元件Zs可以是電感Ls或電阻Rs，若RV1和RV2的導(dǎo)通電壓分別是Un1和Un2，所選用的元件
總是Un2> Un1。

有人認(rèn)為，當(dāng)入侵沖擊波加在X-E端子上時，總是第一級RV1先導(dǎo)銅，然后才是第二級。實際上，第一級或第二級先導(dǎo)通都是可能的，這取決于以下因素：

(1) 入侵沖擊波的波形，主要是電流波前的聲速（di/dt）；
(2) 非線性元件Rv1和RV2的導(dǎo)通電壓Un1和Un2的相對大小；
(3) 隔離阻抗Zs的性質(zhì)是電阻還是電感，以及它們的大小。

當(dāng)Zs為電阻Rs時，多數(shù)情況是第二級先導(dǎo)通。第二級導(dǎo)通后，當(dāng)沖擊電流I上升到iRs＋Un2 ≥Un1是第一級才導(dǎo)通。第一級導(dǎo)通后，由于在大電流下第一級的等效阻抗比Rs加第二級的等效阻抗之和小得多。因而大部分沖擊電流經(jīng)第一級泄放，而經(jīng)第二級泄放的電流則要小得多。若第一級為氣體放電管，它導(dǎo)通后的殘壓通常低于第二級的導(dǎo)通電壓Un2，于是第二級截止，剩余沖擊電流全部經(jīng)第一級氣體放電管泄放。 若Zs為電感Ls，且侵入電流一開始的上升速度相當(dāng)快，條件Ls(di/dt)＋Un2>Un1得到滿足,則第一級先導(dǎo)通。若第一級導(dǎo)通時的限制電壓為Uc1(1),則以后隨著入侵沖擊電流升速(di/dt)的下降，當(dāng)條件UC1(1) ≥Ls(di/dt)＋Un2得到滿足時，第二級才導(dǎo)通。第二級導(dǎo)通后，將輸出端Y的電壓，抑制在一個較低的電上。