如何解決浪涌對電子產品的威脅和損壞

從電學原理上講，電涌是發生在僅僅幾百萬分之一秒瞬間內的一種電壓或電流脈沖。電涌是微秒量級異常大電流脈沖，波頭時間一般在0.25~20μs，單位能量-般在2.5~10MJ/Q。

• 外部電涌：主要來源于雷電及交流電網異常、周邊大功率設備的啟動引起的過電壓;
• 內部電涌：主要是電氣、電子網絡系統內設備開關引起的過電壓。簡單來說，就是雷擊放電或電氣設備開關操作都會產生電涌。

二、電涌的危害？

電涌是用電設備無法避免的問題，只要有電的地方，就會有電涌。無論是外部電涌還是內部電涌都是電氣殺手，會干擾電子設備，降低性能及過早老化，甚至直接破壞設備。簡單例子說明，打雷時電腦死機或電視的音質和畫質突然下降等現象都是受到外部電涌的干擾影響；而有時候復印機開啟后突然癱瘓無法再運作，是因為半導體器件承受不了機器內部負載間的高達千伏的瞬態電涌高壓被擊穿，導致設備損壞。

電涌危害中以雷擊浪涌過電壓危害最大，雷電是導致電涌最明顯的因素，雷擊引起的電涌可分為四大類：

1. 感應雷擊電涌過電壓;
2. 直接雷擊電涌過電壓;
3. 雷擊傳導電涌過電壓;

4. 震蕩電涌過電壓；

   

以上電涌現象都會產生極高的瞬間過電壓，對電氣設備特別是低壓電氣設備、微電子設備造成巨大的沖擊和損壞。雷擊電涌也是引發火災的直接原因之一，因為瞬間的超高壓可能會燒爆設備;同時，內部電涌對電器設備日積月累的損害，加速了電器設備的老化，是造成電器火災的間接原因。電涌危害是一個不容忽視的問題，由于人類生活與現代經濟對于電子設備已經形成密不可分的依賴性，電涌對電氣設備硬件造成損壞會直接影響到整個緊密相連的電子網絡，造成的間接損失要遠遠超過直接損失，可能嚴重影響人們的生活質量或甚至帶來災難性的后果。

接下類，為您詳解五種抑制瞬態電壓和浪涌的五種防護方法。

• 整機與系統接地：整機和系統的地和大地分開，整機和系統中的每個子系統均應有獨立的公共端，在子系統之間需傳輸數據或信號時，應以大地為參考電平，接地線必須能流過很大的電流，如幾百安培。

• 整機與系統中的關鍵部位采用電壓瞬變和浪涌的防護器件（TVS二極管、壓敏電阻、陶瓷氣體放電管等），旁路到子系統地和大地，從而讓進入整機和系統中的瞬變電壓和浪涌幅度大大降低。

• 對重要和昂貴的整機和系統采用幾個電壓瞬變和浪涌防護器件的組合形式，以構成多級防護電路。一般使用壓敏電阻和陶瓷氣體放電管作為保護，TVS二極管作為二級或后級保護。

• 為了加強對電子產品的防護效果，可在電源與負載間串入超隔離變壓器（又稱隔離法），以隔絕高頻尖峰干擾，同時又可使次級等電位聯接便于進行。

• 吸收法主要采用浪涌保護器件將浪涌尖峰干擾電壓吸收掉。浪涌保護器件都有個共同的特點，即在閾值電壓以下呈現高阻抗，而一旦超過閾值電壓，則阻抗便急劇下降，因此對尖峰電壓有一定的抑制作用。