充氣浪涌放電器

充氣浪涌放電器

大得多的瞬變電流可由各種氣體放電抑制器進行處理。在這類抑制器中，兩個或更多的電極在密封的高壓情性氣體環境里被精確地設置了間距。當放電器兩端電壓超過起弧電壓時，電極之間首先發生電離輝光放電。隨著電流的增大，會發生電弧放電，這就為所有的內部電極之間提供了一條低阻抗的通道。在此模式下，放電器有一條電壓幾乎恒定的傳導路徑，典型的電弧壓降是25V，放電器的特性見圖1.2.7。注意到其特點是高起弧電壓和低電弧壓降。

當沖擊電壓到來時，放電器電極僅維持很小的電壓，有效地短路電源適配器。此工作模式的內部損耗很小，一個相當小的器件也能承擔兒千安培的電流。使用這種類型的抑制器，保護作用不是把能量消耗在器件的內部而是器件的短路作用，短路迫使瞬變能量消耗在電力線和濾波器的串聯電阻上。

充氣浪涌放電器的一個缺點是其對過壓應力的反應速度相對慢。等離子體的形成過程是相當慢的，而起弧電壓與dv／dt有關。如圖1.2.8所示，一個典型的270V裝置中起弧電壓是dv／dt的函數，這種效應在瞬變尖峰沖擊速率為10V／us時是非常明顯的，因此，對快速瞬變過程來說，充氣浪涌放電器必須有濾波器或快速反應的鉗位裝置的支持。

充氣浪涌放電器一個主要的缺點是當瞬變過程結束時仍有維持導通的傾向。在交流電供電時，當供電電壓在半個周期之末降到弧壓降以下時，氣阻塞作用應正常恢復。然而，交流電源適配器內阻非常小，如果電流超過了器件的額定電流值，那么高的內部溫度將阻止正常的電弧消失，因此會維持器件導通。澳大利亞電源適配器在瞬變結束后，由交流電源適配器供給的后續電流將會很快地損壞放電器。因此，有必要在電力線上安裝某種限流器與這類放電器一同使用，限流器可選用速斷型熔斷器或快速響應的電磁式斷路器。

很多廠商和設計人員提倡給充氣管串聯一個限制電阻。這將減小充氣管受到沖擊后的后續電流，這種技術滿足了限制后續電流和使等離子體在供電電壓過零點時消失的要求。然而，這種串聯的電阻又使瞬變抑制的性能減弱，即使一個很小的（如0。30）電阻在3000A（EEE587標準規定的大電流沖擊情況下）也將產生1000V的電壓降。比起配上串聯電阻，作者更傾向于依靠濾波器和外部電路電阻來限制抑制器電流，這保留了充氣管器件極好的鉗位能力。對于有更大應力的場合，如果充氣管器件保持導通，那么快速斷路器或熔斷器將會后面斷開電力線路的輸入。

在本書寫作之時，充氣浪涌放電器仍處于開發階段，人們正在開發許多有創意的技術來改善它的工作性能。

交流濾波器和瞬變抑制器的組合使用

如上文所提及的，各種瞬變抑制器有限制的電流容量。

因為交流阻抗極低，通常有必要引入限制電阻與電力線串聯來減小分流連接抑制器所受的應力。這也使電壓鉗位作用更有效。

盡管串聯限制可由分立元件的電阻提供，但為了效率應該使用電感。如果使用電感，也就同時為瞬變抑制電路提供了附加濾波功能，這是有利的。它將有助于限制線載噪聲和濾除電源適配器產生的噪聲。此外，繞組的電阻和電感能提供必須的串聯阻抗來限制題變電流，達到有效的瞬變抑制效果。因此，瞬變抑制通常會與電源適配器所需的典型EMI噪聲濾波電路結合使用。