[英] Electrical surge 浪涌 浪涌顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值，它包括浪涌电压和浪涌电流。 浪涌电压是指的超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。 浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。 在电子设计中，浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感
什么叫 浪涌电流 ？
在电子设计中，浪涌主要指的是电源（只是主要指电源）刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲，由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲；或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏，如PN结电容击穿，电阻烧断等等 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频（浪涌）的敏感设计的保护电路，简单而常用的是并联大小电容和串联电感
抑制浪涌在开关电源里面最常用的方法是在输入加入一个压敏电阻，
加压敏电阻也有技巧的，往往亚明电阻接在共模电感后，可以用共模电感缓冲一下
浪涌保护器内部有哪些元器件，是怎么连接的，有电路图最好
在脱线变换器启动期间，因对大容量电容器充电会产生一个大电流。这个大电流比系统正常电流大几倍乃至几十倍(即所谓浪涌电流)，而这可能使AC线路的电压降落，从而影响连接在同一AC线路上的所有设备的运行，有时会烧断保险丝和整流二极管等元件。因此，必须对其加以限制。
限制浪涌电流的最简单方法是在系统AC线路输入端串联一只NTC热敏电阻。由于在冷启动时，NTC热敏电阻呈现高阻抗，因而将使涌入电流得到限制。而当电流的热效应使NTC热敏元件的温度升高，NTC阻值急剧下降时，对系统的电流限制作用会较小。同时，由于NTC热敏电阻在热态下的阻抗并不是零，故会产生功率损耗，从而影响系统的运行效率。还有一个问题是NTC热敏电阻在热态下重新启动时，对浪涌电流起不到限制作用。为此，可在系统启动之后，利用SCR等元件将NTC热敏元件短路。
1 基于HCRB的电流限制器STIL02
在传统浪涌电流限制电路中，HCRB被认为是较为先进的一种电路，其基本结构如图1所示。HCRB电路是在桥式整流器上部二极管D1、D2和限流电阻(Rinrush)之间并接两个SCRS(SCR1和CSR2)，以组成SCR／二极管混合桥路，从而在系统(PFC升压预变换器)启动期间使浪涌电流通过D1、D2和Rinrush并被Rinrush(NTC)限制。当大容量电容器完全充电后，AC电流通过触发的SCR1、SCR2和D3、D4整流而将D1、D2和Rinrush短路。
基于HCRB电路，ST公司利用专门的ASDTM工艺研制出新型浪涌电流限制器件STIL02。该器件内置两个非灵敏单向开关和驱动器电路，如图2所示。这种采用5引脚小型单列直插式(PENTAWATT HV2)封装的器件，在使用时可将脚L(1)连接到AC线路的火线上，脚N(5)连接AC线路的地线上。而它的其余3个引脚中，OUT(3)为输出端，PT1(2)和PT2(4)为触发输入端。
STIL02的重复正向和反向截止电压达700V，输出平均电流Iout(AV)为2A，具有dV／dt＞500V／μs的高抗扰性能和较小的功率损耗。
与HCRB电路比较，STIL02解决了功率损耗与抗扰性之间的矛盾。众所周知：SCR分为灵敏和非灵敏两类。如果HCRB中SCR采用灵敏型器件(触发电流小于100μA)，尽管其反向漏电流和反向损耗都很小，但实际上还是不可行。原因是其抗扰性太差，dV／dt仅约10V／μs(加进阻尼电路也只有约100V／μs)，而系统启动时在前端产生的窄振荡脉冲电压上升速率dV／dt通常将近300V／μs。如果HCRB中的SCR采用非灵敏器件(触发电流为几个mA)，虽然dV／dt可达200V／μs(附加阻尼电路将近400V／μs)，但其反向漏电流和反向损耗比灵敏型SCR约高100倍。而STIL02的功率损耗与灵敏SCR相同，但抗扰性是所有类型的SCR都不能比拟的(其dV／dt可达1000V／μs以上)。
2 应用电路及工作原理
SITL02应用在PFC升压变换器前端的连接电路如图3所示。当该电路在室温下冷启动时，STIL02中的两个单向开关是断开的，浪涌电流通过桥式整流二极管和涌入电流限制电阻R4(NTC)对PFC输出电容C7充电。一旦PFC变换器导通，那么由升压电感器的次级绕组(n2)、二极管D1和D2、电阻R3及电容C1、C2、C3组成的辅助电源(实际上作为STIL02的驱动电路使用)将会提供足够的能量，以驱动STIL02的两个开关以使其导通，从而使AC电流通过两个开关和桥式整流器下的两只二极管整流。
如果AC线路脱落，输入电流突然消失，电容器C3不再充电，其电压降低。一旦STIL02脚PT1和PT2上的输入驱动电流低于触发电流门限电平，内部两个单向开关就会断开。而当AC线路恢复输入时，对C3充电的涌入电流将通过R4(NTC)被限制。
6、针对浪涌电压该做如何处理？
在最常见的浪涌保护器中，都有一个称为金属氧化物变阻器（metal Oxide Varistor，MOV）的元件，用来转移多余的电压。如图1所示，MOV将火线和地线连接在一起。
MOV由三部分组成：中间是一根金属氧化物材料，由两个半导体连接着电源和地线。
这些半导体具有随着电压变化而改变的可变电阻。当电压低于某个特定值时，半导体中的电子运动将产生极高的电阻。反之，当电压超过该特定值时，电子运动会发生变化，半导体电阻会大幅降低。如果电压正常，MOV会闲在一旁。而当电压过高时，MOV可以传导大量电流，消除多余的电压。随着多余的电流经MOV转移到地线，火线电压会恢复正常，从而导致MOV的电阻再次迅速增大。按照这种方式，MOV仅转移电涌电流，同时允许标准电流继续为与浪涌保护器连接的设备供电。打个比方说，MOV的作用就类似一个压敏阀门，只有在压力过高时才会打开。
一个由线路调节部分和保险丝组成的简单MOV浪涌保护器
另一种常见的浪涌保护装置是气体放电管。这些气体放电管的作用与MOV相同 ——它们将多余的电流从火线转移到地线，通过在两根电线之间使用惰性气体作为导体实现此功能。当电压处于某一特定范围时，该气体的组成决定了它是不良导体。如果电压出现浪涌并超过这一范围，电流的强度将足以使气体电离，从而使气体放电管成为非常良好的导体。它会将电流传导至地线，直到电压恢复正常水平，随后它又会变成不良导体。
这两种方法都是采用并联电路设计——多余的电压从标准电路流入另一个电路。有几种浪涌保护器产品使用串联电路设计抑制电涌——它们不是将多余的电流分流到另一条线路，而是通过降低流过火线的电量。基本上说，这些抑制器在检测到高电压时会储存电能，随后再逐渐释放它们。制造这种保护器的公司解释说该方法可以提供更好的保护，因为它反应速度更快，并且不会向地线分流，但另一方面，这种分流可能会干扰建筑物的电力系统。
抑制二极管：抑制二极管具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区，由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α为非线性系数，对于齐纳二极管α=7～9，在雪崩二极管α=5～7 抑制二极管的技术参数主要有 ：
（1）额定击穿电压，它是指在指定反向击穿电流（常为lma）下的击穿电压，这于齐纳二极管额定击穿电压一般在29V～47V范围内，而雪崩二极管的额定击穿电压常在56V～200V范围内。
（2）最大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的最高电压。
（3）脉冲功率：它是指在规定的电流波形（如10/1000μs）下，管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。
（4）反向变位电压：它是指管子在反向泄漏区，其两端所能施加的最大电压，在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值，也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。
（5）最大泄漏电流：它是指在反向变位电压作用下，管子中流过的最大反向电流。
（6）响应时间：10-11us
作为辅助元件，有些浪涌保护器还配有内置保险丝。保险丝是一种电阻器，当电流低于某个标准时，它的导电性能非常好。反之，当电流超过了可接受的标准，电阻产生的热量会烧断保险丝，从而切断电路。如果MOV不能抑制电涌，过高的电流将烧断保险丝，保护连接的设备。该保险丝只能使用一次，一旦烧断就需要更换。
SPD前端熔断器应根据避雷器厂家的参数安装。
如厂家没有规定，一般选用原则：
根据（浪涌保护器的最大保险丝强度A）和（所接入配电线路最大供电电流B）来确定（开关或熔断器的断路电流C）。
确定方法：
当：B>A时 C小于等于A
当：B＝A时 C小于A或不安装C
当：B<A时 C小于B或不安装C
具有线路调节扼流圈的浪涌保护器的内部结构
有些浪涌保护器具有线路调节系统，用于滤除“线路噪声”，减小电流波动。这种基本浪涌保护器的系统结构非常简单。火线通过环形扼流线圈接到电源板插座上。扼流线圈只是一个用磁性材料做成的环，外面缠绕着导线——基本的电磁铁。火线中所流经电流的上下波动会给电磁铁充电，使其发出电磁能量，从而消除电流的微小波动。这种“经过调节”的电流更加稳定，可使计算机（或其他电子设备）的供电电流更加平缓。
在电子设计中，浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能有高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌。它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等。 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感。
电流浪涌是什么
浪涌电压:
电路在遭雷击和在接通、断开电感负载或大型负载时常常会产生很高的操作过电压，这种瞬时过电压（或过电流）称为浪涌电压（或浪涌电流），是一种瞬变干扰。随着电路中各电容充电的完成，和电感中自感电势的消失，电压就趋于平稳了。
浪涌的危害:
浪涌包括浪涌冲击、电流冲击和功率冲击，可分为由雷击引起的浪涌以及电气系统内部产生的操作浪涌。出现在建筑物内的浪涌从近kV到几十kV，如不加以限制会导致：引起电子设备的误动；电源设备和贵重的计算机及各种硬件设备的损坏，造成直接经济损失；在电子芯片中留下潜伏性的隐患，使电子设备运行不稳定和老化加速。
浪涌的抑止方法:
浪涌保护器是通过泄放雷电流、限制浪涌电压来保护电子设备，是电子设备防雷的主要手段，也是内部防雷保护的主要措施，从而成为综合防雷体系中的重要组成部分。
浪涌保护器并联在被保护设备两端，通过泄放浪涌电流、限制浪涌电压来保护电子设备。泄放雷电流、限制浪涌电压这两个作用都是由其非线性元件(一个非线性电阻，或是一个开关元件)完成 的。在被保护电路正常工作，瞬态浪涌未到来以前，此元件呈现极高的电阻，对被保护电路没有影响；而当瞬态浪涌到来时，此元件迅速转变为很低的电阻，将浪涌电流旁路，并将被保护设备两端的电压限制在较低的水平。到浪涌结束，该非线性元件又迅速、自动地恢复为极高电阻。
浪涌电压抑制器 :
主要功能是保护系统免受浪涌高压的损害。不间断电源(UPS)用来防止电压下降和电源断开，大部分台式系统的电源可以处理高达800伏的浪涌电压。浪涌抑制器可以阻止高于这个级别的电压。现在出售的大多数浪涌抑制器将浪涌电压转移到地线，但在有些建筑物的布线中，浪涌电压可能会重新出现在其它计算机系统中。有的浪涌抑制器使用线圈和电解电容来吸收过剩的能量，而不是将能量分散到地下。地线分散法主要用来保护浪涌抑制器本身不被烧坏。现在很多抑制器还采用这种技术，但是将来更有效的抑制器将避免采用它。
浪涌保护额定电压应该高达6000伏。保护装置都配备了电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)噪声过滤电路。然而大多数台式系统的电源中已经有这种过滤器，所以你应当用怀疑的态度来看强调EMI/RFI噪声过滤器的广告。
必须谨慎使用瞬间电压浪涌抑制器(TTSS)技术的浪涌抑制设备。这种抑制器可以防止大的瞬间高压，如闪电雷击，但是对低到一定程度而对电子设备仍然有害的瞬间电压无抑制作用。况且它把瞬间高压引到地下，而它们有可能返回其它设备。当网络有多个接地点时，情况就恶化了。
浪涌产生的原因是什么？
浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流，在电子设计中，浪涌主要指的是电源(只是主要指电源)刚开通的那一瞬息产生的强力脉冲,由于电路本身的非线性有可能高于电源本身的脉冲;或者由于电源或电路中其它部分受到本身或外来尖脉冲干扰叫做浪涌它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等 而浪涌保护就是利用非线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路,简单而常用的是并联大小电容和串联电感。
浪涌产生的原因比较多，比如重型设备、短路、电源切换或大型发动机都可能引发电路中产生浪涌。总结而言，供电系统浪涌产生的原因分为外部和内部两种。外部原因主要是雷电，雷电引发电涌过电压，内部原因则主要在于电气设备启停和故障等。致远E6500电能质量分析仪具备200KHz的捕捉能力，能够捕捉到50微秒的波形脉冲，同时具备峰值检测方法，滑动窗口法和积分检测方法。
