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抑制瞬态电压的对策,可在继电器设计及应用两方面考虑。
(1)用隔离的方法。因为这问题是与耦合电容有关,而耦合电容是与距离成反比,故如将带有杂声的电路与不带杂声的电路予以隔离,即可有效而显著的将瞬态电压的干扰改善。例如将敏感度相近的电路集合在一起,并与其他的线路远离。及控制电缆的布线,使应尽可能与高压母线相互垂直。
(2)在瞬态电压电源处抑制。如将一电阻插人断路器或隔离开关中,在操作时瞬态电压将会显著的降低。大部分的电容器用断路器,都使用附有电阻的断路器(价钱较高)。
(3)在高阻抗的辅助线圈电路上并联一稳压二极管,可有效的抑制开断高阻抗线圈电路时所引起的反冲电压。严重的反冲电压会将继电器接点烧损。
(4)使用屏蔽线。屏蔽体两端接地有助于消除电磁感应的瞬态电压。但如屏蔽体是被用为信号的回路时,则两端都不可接地。 2100433B
(1)电力系统发生短路故障造成电网电压波动、闪变,如三相短路故障、两相短路故障、单相接地短路故障等。这种扰动由高电压等级向低电压等级以及在相同电压等级之间传播,其传播的强度与电网结构及电器参数存在密切的关系。
(2)雷击引起电压波动和闪变。
(3)电力系统中电源设备切换形成操作波,造成电压波动和闪变。电力系统正常的断路器投切往往总伴随着瞬间的电压跌落与上升,但幅度一般不大。如果操作较大负荷的合闸或分闸,就会产生较大的电压跌落与上升。
(4)储能设备的正常操作,如电力电容器或电抗器投入或退出运行时,根据负荷的水平情况,会产生一定的无功波动,从而产生电压上升与跌落。一般可采用冲击电流法来分析计算其产生电压扰动的大小。
(5)电动机的启动产生电压波动和闪变。电动机的启动需要较大的启动电流,从而产生短暂的电压跌落,特别是有些高压大容量电动机的启停频度很大,因此,由此产生的电压波动与闪变不容忽视。一般而言,电动机的启动电流可按额定电流的6~8倍来考虑,并根据其接人点的短路容量可简单计算电压跌落的强度,其启停频度可根据生产过程统计而进行估算。
瞬态电压扰动的主要特征包括:
(1)瞬态谐振。其特征指标是波形、峰值和持续时间,产生的原因是由于线路、负载和电容器组的投切,造成的后果是破坏运行设备的绝缘、损坏电子设备等。
(2)瞬态脉冲。其特征指标是电压上升时间、峰值和持续时间,产生的原因是线路遭受雷击或感性电路分合等,造成的后果是破坏运行设备的绝缘。
(3)瞬时电压上升或暂降。其特征指标是幅值、持续时间、瞬时值/时间,产生的原因通常是由于大容量电动机启动、负荷瞬变、电力系统切换操作或远端发生故障等引起的,这是电力用户投诉最多的一种电压扰动,这是因为瞬时电压上升或暂降可能造成用电设备发生运行故障、敏感负载不能正常运行等后果。
Tranzorb 自带库的device里面这个名字
TVS器件可以按极性分为单极性和双极性两种。比如:瞬态抑制二级管P6KE6.8A与P6KE6.8CA。都是瞬态抑制二级管。他们是一个系列的都是P6KE系列的,a代表是单向的ca代表是双向的。单向就有方...
瞬态电压有两种型式,即差态及共态。差态电涌波也称为正常或横向的感应电压, 其在一对导线上所产生的电压和正规的电压是同一方式的,都属差态电涌波。共态电涌波也称为纵向的感应电压,对同一参考点,其在一对导线上所产生的电压是相等的。差态电涌波易造成继电器的误动作,而共态电涌波则易造成绝缘的破坏。不过,如将一单纯共态电涌波加于一不平衡的电路时,也可能产生一差态电涌的分量,反之亦然。
瞬态电压抑制二极管应用指南
瞬态电压抑制二极管应用指南 2009 年 04月 06 日 星期一 19:29 第一章 TVS器件的特点、电特性和主要电参数 一、 TVS器件的特点 瞬态(瞬变)电压抑制二级管简称 TVS器件,在规定的反向应用条件下,当承受一个高 能量的瞬时过压脉冲时,其工作阻抗能立即降至很低的导通值,允许大电流通过,并将电压 箝制到预定水平,从而有效地保护电子线路中的精密元器件免受损坏。 TVS能承受的瞬时脉 冲功率可达上千瓦,其箝位响应时间仅为 1ps(10-12S)。TVS允许的正向浪涌电流在 TA= 250C,T=10ms条件下,可达 50~200A 。双向 TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉冲功率, 并把电压箝制到预定水平,双向 TVS适用于交流电路,单向 TVS一般用于直流电路。 二、 TVS器件的电特性 1、单向 TVS的 V-I 特性 如图 1-1 所示,单向 TVS的正向特性与普
船舶电站交流主发电机瞬态电压调整率分析
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响应速度特别快(为ps级);耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差,其10/1000μs波脉冲功率从 400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。它的封装形式有轴向引线型与贴片型两大类。贴片型有:SMAJ(400W)、SMBJ(600W)、SMCJ(1.5kW)、SMDJ(3kW)系列,轴向引线型有:P4KE (400W)、SA(500W)、P6KE(600W)、1.5KE(1.5kW)、3KP(3kW)、5KP(5kW)、15KPA(15kW)、 20KPA(20kW)、30KPA(30kW)系列和低电容的SAC(500W,50 pF)、LCE(1.5kW,100pF)系列。此外,还有BZW04(400W)系列玻璃钝化结TVS管。
TVS二极管会和要保护的电路并联。当其电压超过突崩溃准位时,直接分流过多的电流。TVS二极管是箝位器,会抑制超过其崩溃电压的过高电压。当过电压消失时,TVS二极管会自动复归,而其吸收的能量比类似额定的撬棒电路要大很多。
TVS二极管有单向的及双向的。单向的TVS二极管在顺向操作时类似整流子,但在其设计允许承受很大的峰值电流,1.5KE系列的瞬间功率可以到1500 W。
双向的TVS二极管可以视为是二个极性相反的雪崩二极管相串联,再和要保护的电路并联。虽然在电路中会标示为二个二极管,不过实际元件是将二个二极管封装在同一个包装中。
TVS二极管过电压反应的速度会比其他的过电压保护元件(例如压敏电阻或是气体放电管)要快。实际的箝位大约只有一皮秒,但因为实际电路中导线存在电感,因此保护元件需容许较长时间的大电压。因此TVS二极管会比其他元件适合保护电路不受很快,而且有破坏性的电压突波。像许多分散式的电路都有这种快速的过电压突波,可能因为内部因素或是外部因素造成,例如闪电或是马达短路。
瞬态电压抑制器若使用在超过其设计条件的环境下,可能会损坏。瞬态电压抑制器的失效模式有三种:短路、开路、元件额定下降。
TVS二极管常会称为是transorbs,或是Vishay半导体的注册商标TransZorbs。
TVS管有单向与双向之分(单向的型号后面的字母为"A",双向的为"CA"),单向TVS管的特性与稳压二极管相似,双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联,特性曲线见下图。其主要特性参数有:
①反向断态电压(截止电压)VRWM与反向漏电流IR:反向断态电压(截止电压)VRWM表示TVS管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。
② 击穿电压VBR:TVS管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压(P4KE、P6KE、1.5KE系列型号中的数字就是击穿电压的标称值,其它系列的数字是反向断态电压值)。TVS管的击穿电压有±5%的误差范围(不带"A"的为±10%)。
③脉冲峰值电流IPP:TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。
④最大箝位电压VC:TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。
⑤脉冲峰值功率Pm:脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。
⑥稳态功率P0:TVS管也可以作稳压二极管用,这时要使用稳态功率。其各系列的稳态功率见下表:
脉冲峰值功率Pm 400W 500W 600W 1500W 3000W
稳态功率P0 1W 3W 5W 6.5W 8W
⑦极间电容Cj:与压敏电阻一样,TVS管的极间电容Cj也较大,且单向的比双向的大,功率越大的电容也越大。
3、使用指导:
①TVS管使用时,一般并联在被保护电路上。为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP,应在线路上串联限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。
②击穿电压VBR的选择:TVS管的击穿电压应根据线路最高工作电压UM按公式:VBRmin≥1.2 UM 或 VRWM ≥1.1 UM 选择。
③ 脉冲峰值电流IPP和最大箝位电压VC的选择:当TVS管单独使用时,要根据线路上可能出现的最大浪涌电流来选择IPP合适的型号。当TVS管作为第二级保护时,一般用500W~600W的就可以了。要注意的是,此时的最大箝位电压VC应不大于被保护设备所能耐受的最大浪涌电压(安全电压)。
④ 用于信号传输电路保护时,一定要注意所传输信号的频率或传输速率。信号频率(传输速率)≥10MHz(Mb/s)时,Cj应≤60pF;信号频率(传输速率)≥100MHz(Mb/s)时,Cj应≤20pF。当信号频率或传输速率较高时,应选用低电容系列的管子。当低电容系列仍满足不了要求时,就应把 TVS管接到快速恢复二极管组成的桥路中,以降低总的等效电容,提高传输信号频率。最高传输频率可达20MHz以上。