電浪涌

電浪涌

電浪涌是指由於靜電放電、電磁干擾、電磁脈衝和瞬態輻射等核輻射所引起的電壓或電流的突然變化。電浪涌容易導致微電路邏輯狀態的瞬態錯誤,甚至嚴重損傷或失效。它是空間計算機產生瞬態故障或錯誤的主要原因之一。地線、輸入信號線,高速電路、儲能元件是最易產生電浪涌影響的部位,應重點進行控制或抑制。有一點要特別注意,變化率的影響可能比幅值影響更大。

簡介

電浪涌是指由於靜電放電、電磁干擾、電磁脈衝和瞬態輻射等核輻射所引起的電壓或電流的突然變化 。

影響

電浪涌容易導致微電路邏輯狀態的瞬態錯誤,甚至嚴重損傷或失效。它是空間計算機產生瞬態故障或錯誤的主要原因之一。地線、輸入信號線,高速電路、儲能元件是最易產生電浪涌影響的部位,應重點進行控制或抑制。有一點要特別注意,變化率的影響可能比幅值影響更大。

浪涌的原因

電的瞬間浪涌作為一種電力現象,人們已經早有認識,人們在各部分的防浪涌也做了些努力,但在我們無線發射電台內如何把預防浪湧現象做為一個系統專項工程來做還少,我們仍必要在這方面做出研討。

高壓浪涌:持續期短至微妙的高壓尖峰脈衝電波浪涌成因一般有自然因素引起的及電力,電器設備運行引起的兩大類:

(1)然因素主要是由於自然界的雷電現象引起,在供電系統中打在電網的直擊雷或感應雷頭國感應方式偶合到電子設備的電源線,控制訊號線及通信上由於雷電的高壓強能量及快速會使線路中衝擊電流高達200~300KA,脈寬0.1~0.2ms,這種高壓尖峰脈衝持續約有1~2秒。

(2)運行引起的因素:高壓線路的短路故障,高壓變壓器的投入或切除,大型電動機及水泵的啟停,電焊機的運行,補償調整電容系統中的調節,重載可控矽負載的運行等,這些供電系統中產生的工作浪涌中擊電流也可高達100KA數量級,峰值電壓最高可達6000V。

(3)再有就是產生於內部末端負載間的瞬間浪涌:如雷射印表機開啟,靜電放電、繼電器、開關、電磁閘、變頻調速器引起的線路間干擾,末端負載過流短路故障甚至複印機的運行等這些引起的工作浪涌電壓峰值也高達5000V,衝擊電流有幾百安培數量級 。

預防浪涌器件性能比較

半導體瞬態電壓抑制器由於其回響時間短,箝位電壓易控制,體積小等特點,逐漸套用於各種系統中。另外,還有一些其它類型的防浪涌器件:如半導體氣體放電管,這類放電管在原理及結構上有所在所不同,它利用半導體負阻快速觸發,氣體放電管泄流大的特點,成為一種新型的防雷防浪涌器件。

以下列一個以比較各各防浪涌器件性能:

防浪涌器件 比較項目 壓敏電阻 氣體放電管 半導體TVS管 半導體放電管
回響時間 10s 10s 10s 20~100ns
瞬態功率 數千瓦(大) 幾千瓦 幾百瓦
鉗位電壓 不易控制 不易控制 易控制 易控制
漏電流 10 10 10 10
擊穿電壓偏差 +10%Vbr +20%Vbr +5%Vbr +5%Vbr
寄生電容 幾百~幾千pF 幾pF 幾十pF 〈=2pF

片式多層壓敏電阻器

小型化、數位化是當今電子產品發展的主流。然而,高度集成高速運算都導致電路抗瞬變浪涌能力大幅度下降。美國IBM公司曾對計算機電源故障原因作過統計,其中瞬變干擾占88. S%,據報導,美國工業每年因瞬變干擾造成的損失超過100億美元,其中由 ESD對IC的損害造成的損失約50億美元。片式多層壓敏電阻器發展迅速,它不但具有SMC元件的各種優點,而且回響速度快通流量大箝位電壓低,吸收瞬變浪涌,對ESD非常有效,是低壓Ic和ESD敏感元件的理想保護元件 。

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