Принцип защиты от перенапряжения импульсного источника питания
Устройство защиты от перенапряжения (SPD), также известное как устройство защиты от перенапряжения, представляет собой нелинейное защитное устройство, используемое в системах под напряжением для ограничения переходного перенапряжения и направления импульсного тока разряда. Он используется для защиты электрических или электронных систем с низким уровнем выдерживаемого напряжения от ударов молнии, электромагнитных импульсов или повреждений, вызванных эксплуатационным перенапряжением. В последние годы быстро развиваются электронные информационные системы (такие как телевидение, телефон, связь, компьютерные сети и т. д.), появилось и популяризировалось большое количество электронных информационных устройств. Эти типы систем и оборудования часто дороги и важны, имеют низкое рабочее напряжение и уровни выдерживаемого напряжения, что делает их очень восприимчивыми к электромагнитным импульсам молнии. Поэтому УЗИП следует использовать для защиты от перенапряжения.
Принцип работы СПД
Сетевой фильтр подходит для защиты низковольтного источника питания 220/380 В и является нелинейным компонентом. Согласно стандартам IEC, сетевой фильтр представляет собой устройство, используемое в основном для подавления перенапряжения и сверхтока в линии передачи. Основное требование к устройству защиты от перенапряжений, чтобы выполнять защитную роль, — выдерживать ожидаемый ток молнии и эффективно гасить непрерывный ток промышленной частоты, генерируемый после потока молнии, посредством максимального напряжения ограничения перенапряжения. Он ограничивает мгновенное перенапряжение, попадающее в линию электропередачи или линию передачи сигналов, до диапазона напряжений, который может выдержать оборудование или система, или разряжает сильный ток молнии в землю, чтобы защитить защищаемое оборудование или систему от повреждений, вызванных ударом.
Типы и конструкции устройств защиты от перенапряжений различаются в зависимости от их применения, но они содержат по крайней мере один нелинейный элемент ограничения напряжения. Обычно используемые устройства защиты от перенапряжения включают MOV (металлоксидные варисторы) и газоразрядные трубки. Электрические скачки содержат мощную энергию и не могут быть остановлены. По этой причине стратегия защиты чувствительного электрооборудования от повреждений, вызванных перенапряжением, состоит в том, чтобы отвести выбросы от оборудования и затем стечь в землю.
Сетевой фильтр MOV состоит из трех частей: металлооксидного материала в середине, соединенного двумя полупроводниками с источником питания и заземляющего провода. При возникновении скачка напряжения MOV немедленно срабатывает с временем отклика 1-3 наносекунд. Буква «V» в MOV — это реостат. В момент срабатывания сопротивление ДВИГАТЕЛЯ падает от максимального значения почти до нуля Ом, и через ДВИГАТЕЛЬ уходит в землю ток сверхтока. Защищаемое электрооборудование продолжает работать при нормальном рабочем напряжении. Его полупроводниковые компоненты обладают свойством изменять сопротивление при изменении напряжения. Когда напряжение падает ниже определенного значения, движение электронов в полупроводнике создает высокое сопротивление. Напротив, когда напряжение превысит это конкретное значение, движение электронов изменится, и сопротивление полупроводника уменьшится почти до нуля Ом. Напряжение в норме, сетевой фильтр MOV простаивает сбоку, не влияя на линию электропередачи.
Показатели преимуществ и недостатков устройств защиты от перенапряжений (MOV):
(1) Напряжение фиксации: представляет собой значение напряжения, которое заставит MOV подключиться к заземляющему проводу. Чем ниже напряжение фиксации, тем лучше эффективность защиты.
(2) Способность поглощения/рассеяния энергии: это номинальное значение представляет собой количество энергии, которую сетевой фильтр может поглотить до того, как сгорит, в джоулях. Чем выше значение, тем лучше эффективность защиты.
(3) Время реакции: устройства защиты от перенапряжения не отключаются сразу, и их реакция на скачки напряжения будет с небольшой задержкой.
Еще одним распространенным устройством защиты от перенапряжения является газоразрядная трубка. Эти газоразрядные трубки выполняют ту же функцию, что и варисторы, перемещая избыточный ток от провода под напряжением к заземляющему проводу и достигая этой функции за счет использования инертного газа в качестве проводника между двумя проводами. Когда напряжение находится в определенном диапазоне, состав газа определяет, что он плохой проводник. Если напряжение подскочит и превысит этот диапазон, силы тока будет достаточно для ионизации газа, что сделает газоразрядную трубку очень хорошим проводником. Он будет проводить ток к заземляющему проводу до тех пор, пока напряжение не вернется к нормальному уровню, а затем станет неисправным проводником.
