2.浪涌電壓吸收器
對(duì)于，浪涌噪聲的抑制常用浪涌吸收器進(jìn)行吸收，常用的浪涌吸收器有：
2.1.氧化鋅壓敏電阻
氧化鋅壓敏電阻是以氧化鋅為主體材料制成的氧化鋅壓敏電阻，其電壓非線性系數(shù)高，容量大、殘壓低、漏電流小、無(wú)續(xù)流、伏安特性對(duì)稱、電壓范圍寬、響應(yīng)速度快、電壓溫度系數(shù)小，且具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛使用的浪涌電壓保護(hù)器件。其適用于交流
電源電壓的浪涌吸收、各種線圈、接點(diǎn)間浪涌電壓吸收及滅弧，三極管、晶閘管等電力電子器件的浪涌電壓保護(hù)。
2.2.R、C、D組合浪涌吸收器
R、C、D組合浪涌吸收器比較適用于直流電路，可根據(jù)電路的特性對(duì)器件進(jìn)行不同的組合，如圖1（a）適用于高電平直流控制系統(tǒng)，而圖1（b）中采用齊鈉穩(wěn)壓管或雙
向二極管，適用于正反向需要保護(hù)的電路。
2.3.瞬態(tài)電壓抑制器TVS（Transientvoltagesuppressor）
當(dāng)TVS兩極受到反向高能量沖擊時(shí)，它能以10
-12s級(jí)的速度，將其兩極間的阻抗由高變低，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極的電位箝位于預(yù)定值，有效地保護(hù)
自動(dòng)化設(shè)備中的元器件免受浪涌脈沖的損害。TVS具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓容易控制、體積小等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備等領(lǐng)域。
2.3.1.TVS的特性
TVS的正向特性與普通二極管相同，反向特性為典型的PN結(jié)雪崩器件。圖2是TVS的電流—時(shí)間和電壓—時(shí)間曲線。在浪涌電壓的作用下，TVS兩極間的電壓由額定反向關(guān)斷電壓
VWM上升到擊穿電壓
Vbr而被擊穿。隨著擊穿電流的出現(xiàn)，流過(guò)TVS的電流將達(dá)到峰值脈沖電流Ipp，同時(shí)在其兩端的電壓被箝位到預(yù)定的最大箝位電壓
Vc以下。其后，隨著脈沖電流按指數(shù)衰減，TVS兩極間的電壓也不斷下降，最后恢復(fù)到初態(tài)，這就是TVS抑制可能出現(xiàn)的浪涌脈沖功率，保護(hù)電子元器件的過(guò)程。
2.3.2.TVS與壓敏電阻的比較
目前，國(guó)內(nèi)不少需要進(jìn)行浪涌保護(hù)的設(shè)備上應(yīng)用壓敏電阻較為普遍，TVS與壓敏電阻性能比較如表二所示：
|
參數(shù) |
TVS |
壓敏電阻 |
參數(shù) |
TVS |
壓敏電阻 |
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反應(yīng)速度 |
10-12s |
50×10-9s |
反向漏電流 |
5µA |
200µA |
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是否老化 |
否 |
是 |
箝位因子Vc/Vbr |
不大于1.5 |
最大7—8 |
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最高使用溫度 |
1750C |
1150C |
封閉性質(zhì) |
密封 |
透氣 |
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器件極性 |
單雙極性 |
單極性 |
價(jià)格 |
較貴 |
便宜 |
3.綜合浪涌保護(hù)系統(tǒng)組合
3.1.三級(jí)保護(hù)
對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)的所需的浪涌保護(hù)應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行綜合考慮，針對(duì)自動(dòng)化控制裝置的特性，應(yīng)用于該系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器基本上可以分為三級(jí)，對(duì)于
自動(dòng)化控制系統(tǒng)的供電設(shè)備來(lái)說(shuō)，需要雷擊電流放電器、過(guò)壓放電器以及終端設(shè)備保護(hù)器。數(shù)據(jù)通信和測(cè)控技術(shù)的接口電路，比各終端的供電系統(tǒng)電路顯然要靈敏得多，所以必須對(duì)數(shù)據(jù)接口電路進(jìn)行細(xì)保護(hù)。
自動(dòng)化裝置的供電設(shè)備的第一級(jí)保護(hù)采用的是雷擊電流放電器，它們不是安裝在建筑物的進(jìn)口處，就是在總配電箱里。為保證后續(xù)設(shè)備不承受的剩余殘壓太高，所以必須根據(jù)對(duì)保護(hù)范圍的性質(zhì)，安裝第二級(jí)保護(hù)。在下級(jí)配電設(shè)施中安裝過(guò)電壓放電器，作為二級(jí)保護(hù)措施，作為第三級(jí)保護(hù)是為了保護(hù)儀器設(shè)備，采取的方法是，把過(guò)電壓放電器直接安裝在儀器的前端。
自動(dòng)化控制系統(tǒng)三級(jí)保護(hù)布置如圖3所示；在不同等級(jí)的放電器之間，必須遵守導(dǎo)線的最小長(zhǎng)度規(guī)定。供電系統(tǒng)中雷擊電流放電器與過(guò)壓放電器之間的距離不得小于10m，過(guò)壓放電器同儀器設(shè)備保護(hù)裝置之間的導(dǎo)線距離則不應(yīng)低于5m。
3.2.三級(jí)保護(hù)器件
3.2.1.充有惰性氣體的過(guò)電壓放電器，是
自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用較廣泛的一級(jí)浪涌保護(hù)器件。充有惰性氣體過(guò)電壓放電器，一般構(gòu)造的這類放電器可以排放20 kA
（8/20）微秒或者2.5kA（10/350）微秒以內(nèi)的瞬變電流。氣體放電器的響應(yīng)時(shí)間處于毫微秒范圍，其被廣泛的應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信范疇。該器件的一個(gè)缺點(diǎn)是它的觸發(fā)特性與時(shí)間相關(guān)，其上升時(shí)間的瞬變量同觸發(fā)特性曲線在幾乎與時(shí)間軸平行的范圍里相交。因此保護(hù)電平將同氣體放電器額定電壓相近。而特別快的瞬變量將同觸發(fā)曲線在十倍于氣體放電器額定電壓的工作點(diǎn)相交，也就是說(shuō)，如果某個(gè)氣體放電器的最小額定電壓90V，那么線路中剩余的殘壓可高達(dá)900V。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是可能會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流。在氣體放電器被觸發(fā)的情況下，尤其是在阻抗低、電壓超過(guò)24V的電路中會(huì)出現(xiàn)下列情況：即原來(lái)希望維持幾個(gè)毫秒的短路狀態(tài)，會(huì)因?yàn)樵摎怏w放電器繼續(xù)保持下去，由此引起的后果可能是該放電器在幾分之一秒的時(shí)間內(nèi)爆碎。所以在應(yīng)用氣體放電器的過(guò)電壓保護(hù)電路中應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)熔斷器，使得這種電路中的電流很快地被中斷。
3.2.2.壓敏電阻，壓敏電阻被廣泛作為系統(tǒng)中的二級(jí)保護(hù)器件，因壓敏電阻在毫微秒時(shí)間范圍內(nèi)具有更快的響應(yīng)時(shí)間，不會(huì)產(chǎn)生后續(xù)電流的問(wèn)題。在測(cè)控設(shè)備的保護(hù)電路中，壓敏電阻可以用于放電電流為2.5kA～5kA（8/20）微秒的中級(jí)保護(hù)裝置。壓敏電阻的缺點(diǎn)是老化和較高的電容問(wèn)題，老化是指壓敏電阻中二極管的P-N部分，在通常過(guò)載情況下，P-N結(jié)會(huì)造成短路，其漏電流將因此而增大，其值的大小取決于承載的頻繁程度。其應(yīng)用于靈敏的測(cè)量電路中將造成測(cè)量失真，并且器件易發(fā)熱。壓敏電阻大電容問(wèn)題使它在許多場(chǎng)合不能應(yīng)用于高頻
信息傳輸線路，這些電容將同導(dǎo)線的電感一起形成低通環(huán)節(jié)，從而對(duì)信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重的阻尼作用。不過(guò)，在30kHzA以下的頻率范圍內(nèi)，這一阻尼作用是可以忽略。
3.2.3.抑制二極管，抑制二極管一般用于高靈敏的電子回路，其響應(yīng)時(shí)間可達(dá)微微秒級(jí)，而器件的限壓值可達(dá)額定電壓的1.8倍。其主要缺點(diǎn)是電流負(fù)荷能力很弱、電容相對(duì)較高，器件自身的電容隨著器件額定電壓變化，即器件額定電壓越低，電容則越大，這個(gè)電容也會(huì)同相連的導(dǎo)線中的電感構(gòu)成低通環(huán)節(jié)，而對(duì)數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生阻尼作用，阻尼程度與電路中的信號(hào)頻率相關(guān)。
