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工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌的發(fā)作與防護（一）

來源：發(fā)布時間：2019-05-31 點擊量：1334

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌的發(fā)作與防護（一）

說起工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌的發(fā)作與防護肯定會很陌生的，關于這些會在后續(xù)的文章里逐個敘說，本文就來說說雷擊浪涌的發(fā)作和按捺方法。

想要了解工控設備電源、3D打印機電源等開關電源雷擊浪涌就要先了解什么是雷擊，雷擊是指帶電云層之間或帶電云層和地上之問彼此接近發(fā)作的一種放電現(xiàn)象。這個放電進程會發(fā)作激烈的閃電和巨大的聲響，并隨同很多的能.量傳遞。雷擊的方法首要有3種：直擊雷、傳導雷和感應雷。

隨著對雷電構成機體的了解和深化的研究，人們現(xiàn)已對直擊雷和傳導雷的災害性破壞有較好的防護辦法，但間接雷(如云層內、云層間的雷擊，或附近物體遭到的雷擊)依然能夠在野外架空線上感應出浪涌電壓和電流。此外，大型電力開關切換時．也會在供電線路上感應出大的浪涌電壓和電流：工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的電磁兼容領域所指的浪涌一般于此雷擊瞬態(tài)和開關瞬態(tài)。

雷擊電子設備的途徑可分為兩種狀況：1)高能雷電沖擊波經(jīng)過野外傳輸線路、設備間的銜接線以及電力線侵人設備．使串接在線路中間或終端的電子設備遭到損害；2)雷擊大地或接地導體，引起部分瞬間地電位上升。涉及附近的電子設備，對設備發(fā)作沖擊，損害其對地絕緣。

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的浪涌損壞機理
一般浪涌脈沖的上升時刻較長，脈寬較寬，不含有較高的頻率成分，多經(jīng)過傳導方法進入設備內部?？v向(共模)沖擊對設備平衡電路元部件的影響有：損壞跨接在線與地問的元部件或其絕緣介質：擊穿在線路和設備間起阻抗匹配效果的變壓器匝間、層問或線對地絕緣等。橫向(差模)沖擊則同樣可在電路中傳輸．損壞內部電路的電容電感及耐沖擊才干差的半導體器材。設備中元部件遭受浪涌損壞的程度．取決于該部件的絕緣水平及沖擊的強度：對具有自康復才干的絕緣，擊穿只是暫時的．一旦沖擊消失，絕緣很快便得.到康復。有些非自康復的絕緣介質，如果擊穿后只流過很小電流．常不會立即中止設備的運行，但隨時刻的推移．元部件受潮絕緣會逐漸地下降，電路特性變壞，最.終將使電路中止。有的部件，如晶體管的集電極與發(fā)射極或發(fā)射擻與基極，若發(fā)作反向擊穿．常呈現(xiàn)永.久性損壞對易受能.量損壞的元器材．受損壞程度首要取決于流過其上的電流及持續(xù)時刻。

以上介紹的浪涌(雷擊)防護辦法原則上能夠將工控設備電源、3D打印機電源等開關電源電子產(chǎn)品遭受浪涌(雷擊)損害的可能性大大減低，為電子產(chǎn)品提供一個相對安.全的運用環(huán)境。但僅靠這些辦法要想確保電子產(chǎn)品免遭浪涌沖擊還是不夠的，只要一起進步電子產(chǎn)品自身對(雷擊)浪涌的反抗才干，才干構成一個完好的歸納浪涌防護體系。浪涌沖擊首要經(jīng)過交直流電源和與室外銜接的信號／操控線以傳導方法進入電子產(chǎn)品內部，對產(chǎn)品構成損害。要有.效地避免浪涌沖擊對產(chǎn)品的損害，就有必要在產(chǎn)品的交直流電源端口和信號／操控端口裝置浪涌按捺器材，對浪涌沖擊加以吸收，阻止其進入產(chǎn)品內部對電路構成損害。

工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的雷擊浪涌的最.大特點是能.量特別大，所以選用一般濾波器和鐵氧體磁芯來濾波、吸收的方案根本無效，有必要運用氣體放電管、壓敏電阻、硅瞬變吸收二極管和半導體放電管等專門的浪涌按捺器材才行。浪涌按捺器材根本的運用方法是直接將浪涌吸收器材與被保護設備并聯(lián)，以便對超越設備承受才干的浪涌電壓進行吸收或能.量轉移。浪涌按捺器材的一個共同特性便是其阻抗在有浪涌電壓呈現(xiàn)時與沒浪涌電壓時不同。

正常電壓下，它的阻抗很高，對工控設備電源、3D打印機電源等開關電源的電路的工作沒有影響，而當有很高的浪涌電壓加在它上面時，它的阻抗變得很低，將浪涌能.量旁路掉。這類器材的運用方法是并聯(lián)在線路與參考地之間，當浪涌電壓呈現(xiàn)時迅速導通，以將電壓幅度限.制在一定的數(shù)值上。

壓敏電阻、瞬態(tài)按捺二極管和氣體放電管具有不同的伏安特性，因此浪涌經(jīng)過它們時發(fā)作的變化不同。

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