電源適配器瞬變抑制器件及金屬氧化物壓敏電阻

瞬變抑制器件

理想的電源適配器瞬變抑制器件會(huì)在正常電壓下開(kāi)路，在輕微過(guò)壓的情況下可無(wú)延時(shí)地導(dǎo)電，在鉗位期內(nèi)不允許電壓增大，能承受無(wú)限制的電流和功率，當(dāng)應(yīng)力作用過(guò)去后能回到開(kāi)路狀態(tài)，并且水不損壞。

截至，還沒(méi)有一個(gè)瞬變抑制器件能夠在IEEE587標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各種應(yīng)力作用下達(dá)到上述的理想要求。目前有效的瞬變保護(hù)都需要使用幾個(gè)器件，需要謹(jǐn)慎地選擇進(jìn)行配合，以此事在各種電壓應(yīng)力和電流應(yīng)力作用下提供有效的保護(hù)。

在低強(qiáng)度的A類別場(chǎng)合，普遍地采用硅壓敏電阻與瞬態(tài)抑制二極管、濾波電感和電容合使用、在更高功率的B類別場(chǎng)合，這些器件與更高額定電流的氣體放電管或火花間隙配合使用，當(dāng)使用氣體放電裝置時(shí)，也可安裝快速響應(yīng)的熔斷器或斷路器。

為了有效地匹配電源適配器各種抑制器件，應(yīng)充分理解它們的常規(guī)性能參數(shù)

金屬氧化物壓敏電阻

顧名思義，金屬氧化物壓敏電阻（MOv表現(xiàn)為電壓依賴的電阻特性。在轉(zhuǎn)變電壓之下時(shí)，該器件具有高電阻和很小的負(fù)載。當(dāng)兩端電壓超過(guò)轉(zhuǎn)變電壓時(shí)，其電阻急劇減小，而電流急劇增大。

壓敏電阻的主要優(yōu)點(diǎn)是低成本和其相當(dāng)高的瞬變能量吸收能力。主要的缺點(diǎn)是在反復(fù)的過(guò)壓下會(huì)逐漸老化并具有相當(dāng)大的動(dòng)態(tài)電阻。

壓敏電阻瞬變抑制應(yīng)用中的局限性在中、高危險(xiǎn)位置場(chǎng)合相當(dāng)明顯。澳大利亞電源適配器在高暴露程度的場(chǎng)合，器件會(huì)迅速老化，減弱了其有效鉗位作用。壓敏電阻老化是不明顯的，也不易測(cè)量，在某種程度上是一個(gè)內(nèi)部的過(guò)程。再者，壓敏電阻相當(dāng)高的動(dòng)態(tài)電阻，意味著它對(duì)大電流瞬變情況的鉗位作用是很小的，即使是低壓壓敏電阻，在瞬變電流僅幾十安培時(shí)兩端電壓也會(huì)超過(guò)1000V。結(jié)果，如果單獨(dú)使用金屬氧化物壓敏電阻，有破壞性的高電壓將會(huì)加于被保護(hù)的設(shè)備。然而，如果與其他瞬變抑制器件結(jié)合使用，壓敏電阻是非常有用的。

圖1。2。5所示為一種275V壓敏電阻的典型工作特性，要注意在瞬變電流僅為500A時(shí)端電壓高達(dá)1250V。

瞬變保護(hù)二極管

有多種瞬態(tài)保護(hù)二極管是現(xiàn)有的成品，包括單向或雙向兩種。硅瞬態(tài)保護(hù)二極管由一個(gè)為高瞬變能力而配置的雪崩電壓鉗位器件構(gòu)成。在一個(gè)雙極型保護(hù)器中，采用兩個(gè)結(jié)背對(duì)背地串聯(lián)連接，而一個(gè)雪崩二極管在正向表現(xiàn)為一個(gè)普通二極管的特征。

瞬態(tài)保護(hù)二極管有兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：其一為鉗位動(dòng)作非常快速，雪崩條件能在幾個(gè)納秒內(nèi)建立；其二為在導(dǎo)通范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)電阻非常低。

在工作區(qū)，動(dòng)態(tài)電阻會(huì)非常小，當(dāng)瞬變電流高達(dá)幾百安培時(shí)兩端電壓才幾伏。從面，在任何瞬變應(yīng)力升高到二極管的較大電流容量時(shí)，瞬態(tài)保護(hù)二極管都能提供非常可靠和有效的電壓鉗位。典型的200V雙極型瞬態(tài)保護(hù)二極管的特性見(jiàn)圖，要注意在200A時(shí)端電壓才220V。

瞬態(tài)保護(hù)二極管的主要缺點(diǎn)是其相對(duì)高的價(jià)格和有限的電流容量。然而，如果二極管過(guò)壓，它將對(duì)短路的情形無(wú)能為力，這種情況下要維持設(shè)備的保護(hù)，通常要使外部熔斷器熔斷或斷路器斷開(kāi)。