擊浪涌測(cè)試方法解析
很多人聽(tīng)說(shuō)過(guò)浪涌,那么他是什么呢?電涌又稱浪涌,定義是超過(guò)相應(yīng)穩(wěn)定的電壓峰值的任何電壓峰值,即瞬變電壓。瞬間的高電壓導(dǎo)流導(dǎo)通,當(dāng)電壓及電流高于正常值的雙倍時(shí),稱之為電涌(來(lái)自于國(guó)際電工委員會(huì)IEC664-1)。從電學(xué)原理上講,電涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒瞬間內(nèi)的一種電壓或電流脈沖。電涌是微秒量級(jí)異常大電流脈沖,波頭時(shí)間一般在0.25~20μs,單位能量一般在2.5~10MJ/Ω。
電涌按照其產(chǎn)生原因可以分為兩大類:外部電涌和內(nèi)部電涌。外部電涌主要來(lái)源于雷電及交流電網(wǎng)異常、周邊大功率設(shè)備的啟動(dòng)引起的過(guò)電壓;內(nèi)部電涌主要是電氣、電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備開(kāi)關(guān)引起的過(guò)電壓。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是雷擊放電或電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)操作都會(huì)產(chǎn)生電涌。
電涌的危害
電涌是用電設(shè)備無(wú)法避免的問(wèn)題,只要有電的地方,就會(huì)有電涌。無(wú)論是外部電涌還是內(nèi)部電涌都是電氣殺手,會(huì)干擾電子設(shè)備,降低性能及過(guò)早老化,甚至直接破壞設(shè)備。簡(jiǎn)單例子說(shuō)明,打雷時(shí)電腦死機(jī)或電視的音質(zhì)和畫(huà)質(zhì)突然下降等現(xiàn)象都是受到外部電涌的干擾影響;而有時(shí)候復(fù)印機(jī)開(kāi)啟后突然癱瘓無(wú)法再運(yùn)作,是因?yàn)榘雽?dǎo)體器件承受不了機(jī)器內(nèi)部負(fù)載間的高達(dá)千伏的瞬態(tài)電涌高壓被擊穿,導(dǎo)致設(shè)備損壞。
電涌危害中以雷擊浪涌過(guò)電壓危害最大,雷電是導(dǎo)致電涌最明顯的因素,雷擊引起的電涌可分為(1)感應(yīng)雷擊電涌過(guò)電壓;(2)直接雷擊電涌過(guò)電壓;(3)雷擊傳導(dǎo)電涌過(guò)電壓;(4)震蕩電涌過(guò)電壓四大類。以上電涌現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生極高的瞬間過(guò)電壓,對(duì)電氣設(shè)備特別是低壓電氣設(shè)備、微電子設(shè)備造成巨大的沖擊和損壞。
雷擊電涌也是引發(fā)火災(zāi)的直接原因之一,因?yàn)樗查g的超高壓可能會(huì)燒爆設(shè)備;同時(shí),內(nèi)部電涌對(duì)電器設(shè)備日積月累的損害,加速了電器設(shè)備的老化,是造成電器火災(zāi)的間接原因。
電涌危害是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題,由于人類生活與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)對(duì)于電子設(shè)備已經(jīng)形成密不可分的依賴性,電涌對(duì)電氣設(shè)備硬件造成損壞會(huì)直接影響到整個(gè)緊密相連的電子網(wǎng)絡(luò),造成的間接損失要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)直接損失,可能?chē)?yán)重影響人們的生活質(zhì)量或甚至帶來(lái)災(zāi)難性的后果。
雷擊浪涌的防護(hù)
為設(shè)備添加浪涌保護(hù)器是日常生活中最普及的電涌防護(hù)方式,很多人可能覺(jué)得很陌生,甚至一眼都未見(jiàn)過(guò),但其實(shí)每個(gè)人一直享受著它的保護(hù),因?yàn)殡娪勘Wo(hù)器早已被國(guó)家強(qiáng)制性的規(guī)定使用,基本每家每戶都必備。涌保護(hù)器的作用是把串入電力線、信號(hào)傳輸線的瞬時(shí)過(guò)電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的電壓范圍內(nèi),將強(qiáng)大的電流泄流入地,保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)不受高電壓沖擊損壞。電涌保護(hù)器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同,但至少包含一個(gè)非線性電壓限制元件。常用電涌保護(hù)器基本元器件有:放電間隙、氣體放電管(GDT)、壓敏電阻(Metal Oxide Varistor簡(jiǎn)稱MOV)、瞬態(tài)抑制二極管和扼流線圈等。
除此之外,電子電氣設(shè)備電路中添加浪涌保護(hù)器件也是應(yīng)對(duì)雷擊浪涌的根本,比如將陶瓷放電管并聯(lián)在電路上,器件不動(dòng)作時(shí),阻值很高,等效電容低,可視為開(kāi)路,對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)有雷擊浪涌過(guò)電壓時(shí),達(dá)到動(dòng)作電壓值后內(nèi)阻瞬間下降,并釋放電流。當(dāng)異常高壓消失,就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到高阻狀態(tài),電路正常工作。這就需要我們的設(shè)計(jì)人員在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn),才能更好設(shè)計(jì)出合格的產(chǎn)品。