一、前言

電涌保護(hù)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(hù)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(lái)越多地滲入到社會(huì)和家庭生活的各個(gè)領(lǐng)域，SPD的使用范圍日益擴(kuò)大，市場(chǎng)需求量日益增長(zhǎng)。

總的來(lái)說(shuō)，電子信息技術(shù)產(chǎn)品的過(guò)電壓保護(hù)還是一個(gè)新的技術(shù)領(lǐng)域，兩相關(guān)于SPD的標(biāo)準(zhǔn)IEC61643-1和IEC61643-21發(fā)表才幾年，有關(guān)SPD應(yīng)用中的許多問(wèn)題還存在著爭(zhēng)議，本文就其中的4個(gè)問(wèn)題提出筆者個(gè)人的看法，以期引起討論。它們是：SPD的響應(yīng)時(shí)間，多級(jí)SPD的動(dòng)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(duì)SPD應(yīng)用中各個(gè)電壓之間的相互關(guān)系作了說(shuō)明。

二、SPD的響應(yīng)時(shí)間

不少人錯(cuò)誤地認(rèn)為，響應(yīng)時(shí)間是衡量SPD保護(hù)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，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(jìn)行過(guò)測(cè)量。一個(gè)流行的觀點(diǎn)是，在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)，SPD對(duì)入侵的沖擊無(wú)抑制作用，沖擊電壓是"原樣透過(guò)"SPD而作用在下級(jí)的設(shè)備上。這不符合SPD的是工作情況，是錯(cuò)誤的。

SPD中擊過(guò)電壓起抑制作用的非線性元件，按其工作機(jī)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(dǎo)體器件，其中的電流對(duì)于加在它上面的電壓的響應(yīng)本質(zhì)上是很快的。

那么，以前的技術(shù)資料中所說(shuō)的用壓敏電阻構(gòu)成的SPD響應(yīng)時(shí)間r≤25ns是怎么回事呢？

這是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEEC62.33-1982[2]中定義的響應(yīng)時(shí)間，它是一個(gè)用來(lái)表征"過(guò)沖"特性的物理量，與通常意義上的響應(yīng)時(shí)間是*不同的另外一個(gè)概念。為了說(shuō)明這一點(diǎn)。

IEEEC62.3(6.3)電壓過(guò)沖(UOS)。在沖擊電流波前很陡、數(shù)值又很大時(shí)，測(cè)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(biāo)準(zhǔn)波時(shí)的限制電壓。這種電壓增量UOS稱作"過(guò)沖"。盡管壓敏電阻材料本身對(duì)陡沖擊的響應(yīng)時(shí)間有所不同，但差別不大。造成過(guò)沖的主要原因是在器件的載流引線周?chē)⑵鹆舜艌?chǎng)，該此磁場(chǎng)在器件引線和被保護(hù)線路之間的環(huán)路中，或者在引線與模擬被保護(hù)線路的測(cè)量電路之間的環(huán)路感應(yīng)出電壓。

在典型的使用情況下，一定的引線長(zhǎng)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(hù)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(cè)量限制電壓時(shí)，必須認(rèn)識(shí)到電壓過(guò)沖對(duì)于引線長(zhǎng)度和環(huán)路耦合的依賴關(guān)系，而不能把過(guò)沖作為器件內(nèi)在的特性來(lái)看待。