浪涌電流抑制電路

通常，限制上電浪涌電流最簡(jiǎn)單有效的方法是：在整流器與濾波電容器之間或在整流器的輸入側(cè)加一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC），如圖（a）所示，利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻上電前在常溫狀態(tài)下的較高阻值限制上電浪涌電流。上電后，由于NTC上流過電流，并消耗電能發(fā)熱，使其電阻值降低以減小NTC上的損耗。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但存在的問題是限制上電浪涌電流性能受環(huán)境溫度和NTC的初始溫度影響。因此，在環(huán)境溫度較高或并機(jī)、在上電時(shí)間間隔很短時(shí)，NTC起不到限制上電浪涌電流的作用。因此，這種限制上電浪涌電流方式僅用于價(jià)格低廉的微機(jī)電源適配器或其他低成本電源適配器。而在一些彩色電視機(jī)和顯示器上，限制上電浪涌電流則采用串一限流電阻的方法，電路如圖2.2（b）所示，最常見的應(yīng)用是彩色電視機(jī)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠性高，允許在寬環(huán)境溫度范圍內(nèi)和電視內(nèi)在最高溫度可達(dá)60℃以上正常工作，其缺點(diǎn)是限流電阻上有損耗，降低了電源效率。事實(shí)上，整流器上電處于穩(wěn)態(tài)工作后，這一限流電阻的限流作用已完成，僅起到消耗功率、發(fā)熱的副作用。因此，在功率較大的開關(guān)電源中采用上電經(jīng)一個(gè)延時(shí)后用一個(gè)機(jī)械觸點(diǎn)或電子觸點(diǎn)將限流電阻短路，電路如圖所示

浪涌電壓抑制器件及對(duì)策
由于浪涌電壓的問題具有與自然現(xiàn)象的雷電類似且瞬間發(fā)生、消失、難以重現(xiàn)等很難被掌握的參數(shù)，因此其對(duì)策經(jīng)常被回避。但是現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，當(dāng)浪涌電壓發(fā)生時(shí)，其影響程度正在逐漸變大，因此需要對(duì)浪涌電壓對(duì)策的重要性有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。

1．氣體放電管
氣體放電管也稱避雷管。氣體放電管具有很強(qiáng)的浪涌吸收能力，很高的絕緣電阻和很小的寄生電容，對(duì)正常工作的設(shè)備不會(huì)帶來任何有害影響。但它對(duì)浪涌的起弧響應(yīng)與對(duì)直流電壓的起弧響應(yīng)之間存在很大差異。例如，90V氣體放電管對(duì)直流的起弧電壓是90V，而對(duì)5kV/μs的浪涌起弧電壓最大值可能達(dá)到1000V。這表明氣體放電管對(duì)浪涌電壓的響應(yīng)速度較低，故它比較適合作為線路和設(shè)備的一次保護(hù)。
氣體放電管是把一對(duì)放電間隙封裝在充以放電介質(zhì)（如惰性氣體）的玻璃或陶瓷體中，即構(gòu)成氣體放電管。常用的放電管擊穿電壓在一百多伏到幾千伏，一旦浪涌電壓達(dá)到放電管擊穿電壓時(shí)，管內(nèi)氣體電離，放電管由原來的開路狀態(tài)變?yōu)榻贫搪贰?br /> 氣體放電管在電路中和被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，沒有浪涌電壓時(shí)，放電管的阻抗非常大，不會(huì)導(dǎo)通。當(dāng)浪涌電壓侵入時(shí)，放電管里的氣體分子發(fā)生電離，產(chǎn)生出自由電子和正離子，這時(shí)氣體就變得能導(dǎo)電了。此時(shí)，管壓降下降，使設(shè)備兩端電壓降低，給浪涌提供了泄放通路，保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)免受浪涌電壓（電流）的損壞。氣體放電管對(duì)浪涌的抑制波形如圖所示，圖（a）為浪涌電壓波形，圖（b）為加裝氣體放電管后浪涌電壓的波形。

氣體放電管允許的放電電流值和放電時(shí)間有關(guān)，電流越大，不損壞氣體放電管所允許的放電時(shí)間就越短。放電后，氣體放電管要經(jīng)過一段恢復(fù)時(shí)間才能恢復(fù)原來的特性，放電電流越小，放電時(shí)間越短，則恢復(fù)時(shí)間就越短。氣體放電管由于具有氣體放電的特性，所以它的浪涌吸收能力較大，可大于10kA（幾十微秒），但它對(duì)浪涌電壓響應(yīng)速度較低。雖然氣體放電管具有可承受很大電流沖擊的能力，且體積小、價(jià)格低，但它響應(yīng)速度慢，在導(dǎo)通期間電源適配器輸入端近似變?yōu)槎搪?，有可能造成上一?jí)空氣開關(guān)跳閘。在一些不允許短暫中斷電源適配器的場(chǎng)合不應(yīng)采用氣體放電管來保護(hù)。但由于其價(jià)格便宜，在一般要求不高的場(chǎng)合，可用它作為第一級(jí)或第二級(jí)保護(hù)元器件。