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電涌保護器應用中的幾個問題
一、前言
電涌保護器(SPD)是抑制由雷電、電氣系統(tǒng)操作或靜電等所產(chǎn)生的沖擊電壓，保護電子信息技術(shù)產(chǎn)品*的器件。隨著各種電子信息技術(shù)產(chǎn)品越來越多地滲入到社會和家庭生活的各個領域，SPD的使用范圍日益擴大，市場需求量日益增長。
總的來說，電子信息技術(shù)產(chǎn)品的過電壓保護還是一個新的技術(shù)領域，兩相關(guān)于SPD的標準IEC61643-1和IEC61643-21發(fā)表才幾年，有關(guān)SPD應用中的許多問題還存在著爭議，本文就其中的4個問題提出筆者個人的看法，以期引起討論。它們是：SPD的響應時間，多級SPD的動作順序，不同波形沖擊電流的等效變換以及SPD的殘壓與沖擊電流峰值的關(guān)系。后對SPD應用中各個電壓之間的相互關(guān)系作了說明。
二、SPD的響應時間
不少人錯誤地認為，響應時間是衡量SPD保護性能的一個重要指標，制造廠也在其技術(shù)資料中列明了這一參數(shù)，但許多制造廠并不知道它的確切含義，也未進行過測量。一個流行的觀點是，在響應時間內(nèi)，SPD對入侵的沖擊無抑制作用，沖擊電壓是"原樣透過"SPD而作用在下級的設備上。這不符合SPD的是工作情況，是錯誤的。
SPD中擊過電壓起抑制作用的非線性元件，按其工作機理可區(qū)分為"限壓型"(如壓敏器、穩(wěn)壓二極管)和"型"(如氣體放電管、可控硅)。
氧化鋅壓敏電阻器是一種化合物半導體器件，其中的電流對于加在它上面的電壓的響應本質(zhì)上是很快的。
那么，以前的技術(shù)資料中所說的用壓敏電阻構(gòu)成的SPD響應時間r≤25ns是怎么回事呢？
這是技術(shù)標準IEEEC62.33-1982[2]中定義的響應時間，它是一個用來表征"過沖"特性的物理量，與通常意義上的響應時間是*不同的另外一個概念。為了說明這一點。
IEEEC62.3(6.3)電壓過沖(UOS)。在沖擊電流波前很陡、數(shù)值又很大時，測量帶引線壓敏電阻的限制電壓的結(jié)果表明，它大于以8/20標準波時的限制電壓。這種電壓增量UOS稱作"過沖"。盡管壓敏電阻材料本身對陡沖擊的響應時間有所不同，但差別不大。造成過沖的主要原因是在器件的載流引線周圍建立起了磁場，該此磁場在器件引線和被保護線路之間的環(huán)路中，或者在引線與模擬被保護線路的測量電路之間的環(huán)路感應出電壓。
在典型的使用情況下，一定的引線長度是不可避免的，這種附加電壓將加在壓敏電阻器后面的被保護線路上，所以在沖擊波波前很陡而數(shù)值又很大的條件下測量限制電壓時，必須認識到電壓過沖對于引線長度和環(huán)路耦合的依賴關(guān)系，而不能把過沖作為器件內(nèi)在的特性來看待。