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浪涌吸收器件在中国用电环境的使用

发布时间:2011-7-7 上午11:21

作者: qianqianxx

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中国生产通讯设备及家用电器等企业是越来越多,电子设备的小型化、智能化和高密度集成化,是当今科技发展的标志,应用在不同电气设备上的过电压保护元器件品种也越来越多、而技术与技参数则是越来越细化和苛刻。如何选购一个更适合、更安全的、对设备能够进行有效保护的元件?下面笔者就这个问题谈一些看法。
浪涌吸收器(过电压保护元件)的性能与分析
在用电设备中最早应用的浪涌吸收器是采用尖端放电原理,利用二或三个金属针的空气间隙对地放电,泄放线路上可能发生感应电压的过电压保护器件,这种器件的放电电压点可能会随环境的温度、气压、湿度的变化而发生漂移。随着社会需求和技术发展,具有造价低廉、安装简单、放电电压点准确的氧化锌压敏电阻,逐渐代替了传统的有间隙放电保护器件。但压敏电阻自身的漏电会随工作时间而增加,因漏电在元件上产生的热量往往会使元件表面积尘,长时间的热对流气体带来积尘,都会造成电路板绝缘系数下降,这可能会带来灾难性的后果。压敏电阻在释放浪涌能量时,由于元件泄放通道电阻不为零,在电流热效应的作用下(P=I2×R)往往造成元件的炸裂,240—400ns的放电反应速度,作为保护高度集成化的电子设备稍显慢了一些。
为敏感设备提供快速保护的半导体固体放电管,对浪涌冲击电压的反应速度可以低于1ns。固体放电管的反应数度虽然要比压敏电阻快,但半导体材料因过载能力差,不易制作大容量的浪涌保护元件,过载会对浪涌保护元件造成不可逆的损毁(你根本不可能预测可能要释放的能量值,只能尽量增加元件耐受的冗余量)。增大浪涌保护元件放电耐受量,半导体固体放电管的电容也将成正比增加,这大大限制了半导体固体放电管的应用环境。
针对市场及技术需求,国际上采用改进型气体放电元件较好的解决上述问题,新型气体放电管元件中的复合气体使元件对浪涌电压反应数度快(≤30 ns)、放电点更精确,元件吸收浪涌电压能量时,能量以光的方式高级能释放,产热量低,与同样放电耐量的压敏电阻相比,体积只有压敏电阻的1/6—1/8大小。
气体放电管的特点是元件在未放电时,元件中的复合气体未被电离,不导电,元件的绝缘电阻大于1000MΩ,当元件工作时,由于气体被电离后为导体,电阻率很低,在这个过程里元件中气体不断的重复电离—复合,电离时在吸收能量,复合时通过发光释放能量,元件中通过的电流越大,元件中的气体维持电离的时间越长,元件对外等效的电阻越小,元件两端压降越低,气体放电管具有负阻特性。
但是气体放电管的续流特性(低残压)往往限制了在此类元件中国(及东欧国家)使用(适用)范围。
日本、欧美等国家为110V供电电压,续流现象影响不显著(残压>80 V时),在保护电路中可直接代替压敏电阻使用,但是中国(及东欧国家)的市电电压为220V,当有浪涌电流通过气体放电元件时,220 V的市电,也会通过气体放电元件接地,在保护用电设备时,造成用电设备的熔丝熔断。这不符合国家家用电器浪涌冲击试验的技术标准。所以气体放电管(有间隙放电器件)只适合应用在低于110 V(AC)工作环境(或推荐串1支压敏电阻使用)。
瞬间的高电压和由雷电或开关火花噪声等尖脉冲产生的浪涌干扰是现代电子设备的顽敌。在各种外来的浪涌突波中,即使是一般的尖脉冲噪声的突入,也会引起电子设备中半导体器件的动作偏差、电脑的误动、甚至造成半导体或设备本身的损坏。因此,抑制消除这种浪涌的干扰是极为必要的。
针对中国及东欧国家用电环境的特点,瑞隆源研制的高残压浪涌吸收器元件,(残压≥380 V)。既具有气体放电元件不漏电、放电时产热低、反应速度快的特点,又象压敏电阻压敏电阻那样无续流特性,可直接代替压敏电阻为用电设备提供更快、更好的安全保护,是压敏电阻的理想替代产品。
至2005年2月,中国固定电话用户约3.6亿户,信息产业部实装用户交换设备超过4亿门,而且每年以18—22%的速度递增。通过电话线上互联网的用户已远远超过7000万,其中通过ADSL上网的用户超过了1500万。随着新的增值业务VDSL的推出(传输速率10MB),现应用的电信配线架上保安单元中的浪涌吸收元件面临着电容偏大,对线路上的高速数流衰减大的具体问题,瑞隆源提供的气体浪涌吸收器元件,具有元件体积小(Φ3.1mm×6mm )、放电电流耐量大(10/1000μs 100A300次或8/20μs 5000A)、静电电容小(≤1pf。)、放电产热低的突出特点,它可以高效地吸收、清除电子线路中产生的高电压浪涌杂波、清除雷电干扰以及防止静电的产生、从而改善保护了电子线路的特性、极大地提高电子设备的可靠性与使用寿命,用以确保产品的高质量。特别适合安装密度高、工作频率高、限制安装空间等特殊环境,可以广泛的应用于计算机、电信、有线电视、互联网、自动控制设备及各种家用电器的输入、输出保护中。
综上所述,为了保证电气器件、通讯、电机设备及日常中所见到的带有自动控制系统装置的一切设备、设施的安全使用,为了防止重复的瞬间高电压或由雷电、开关火花、噪声等尖脉冲产生的浪涌造成的破坏,瑞隆源提供了可靠的、全天候的、快速反应的、无使用次数极限的浪涌吸收器。
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