Kādas diodes sadales tīklos parasti izmanto pārsprieguma strāvas aizsardzībai?

一, TVS diode: precīza aizsardzības kodols ar milisekundes līmeņa reakciju
1. Ierīces raksturojums un darbības princips
TVS (Transient Voltage Suppressor) diodes ir izstrādātas, pamatojoties uz lavīnas sabrukšanas efektu, un to galvenās priekšrocības ir nanosekundes reakcijas ātrums (mazāks vai vienāds ar 1 × 10⁻¹ ² sekundēm) un precīza iespīlēšanas sprieguma kontrole. Kad pārejas spriegums pārsniedz pārrāvuma spriegumu (VBR), ierīce ātri pāriet no augstas pretestības stāvokļa uz zemas pretestības stāvokli un nospiež spriegumu drošā diapazonā (VC vērtība), novirzot lielas strāvas. Tipiskais iespīlēšanas koeficients (VC/VBR) ir 1,2-1,4. Piemēram, P0640SC sērijas TVS caurule var izturēt tūkstošiem ampēru maksimālās strāvas un pat simtiem voltu spriegumu, padarot to piemērotu aizsardzībai 600 V/800 V augstsprieguma sadales tīklos.

2. Galvenie parametri atlasei
Reversais izslēgšanas spriegums (VRMM): tam jābūt 1,1–1,2 reizes lielākam par ķēdes parasto darba spriegumu. Piemēram, 120 V sistēmai ir jāizmanto ierīces ar VRMM, kas ir lielāks vai vienāds ar 132 V.
Maksimālā impulsa jauda (PPP): aprēķināta, pamatojoties uz pārsprieguma enerģiju, piemēram, PPP, kas ir lielāks vai vienāds ar E (pārsprieguma enerģija)/VC zem 8/20 μs viļņu formas.
Savienojuma kapacitāte (CJ): augstfrekvences signālu līnijām jāizvēlas zemas kapacitātes ierīces (piemēram, 0,1-10pF), lai izvairītos no signāla vājināšanās. Piemēram, USB 3.0 saskarnei ir jāizmanto TVS lampas ar CJ mazāku vai vienādu ar 0,3 pF.
3. Tipiski pielietojuma scenāriji
Datu centra strāvas ieeja: SMBJ sērijas TVS lampas tiek izmantotas, lai izveidotu trīs{0}}līmeņu aizsardzību. Pirmajā līmenī tiek izmantotas lielas-jaudas ierīces (piemēram, 1500 W), lai absorbētu lielus enerģijas pārspriegumus, bet trešajā līmenī tiek izmantotas zemas kapacitātes ierīces (piemēram, 500 W), lai aizsargātu jutīgas mikroshēmas.
Fotoelektriskā invertora līdzstrāvas puse: paralēlās TVS lampas ir savienotas 1000 V līdzstrāvas sistēmā, lai nomāktu pārejošu pārspriegumu, ko izraisa mākoņu sega vai masīva pārslēgšana.
2, pusvadītāju izlādes caurule (TSS): mugurkaula aizsardzība lielai strāvas jaudai
1. Ierīces raksturojums un darbības princips
TSS (Thyristor Surge Suppressors) izmanto PNPN četru slāņu struktūru, kas apvieno tiristoru pārslēgšanas īpašības ar diožu vienvirziena vadītspēju. Tās galvenās priekšrocības slēpjas ārkārtīgi augstā pārsprieguma tolerancē (līdz pat desmitiem kiloampēru) un zemajos atlikušā sprieguma raksturlielumos (tipiskā VC vērtība Mazāka vai vienāda ar 2 reizēm VBR). Piemēram, P0640SC sērijas TSS var izturēt 20 kA pārspriegumu un atlikušo spriegumu zem 800 V 8/20 μs viļņu formā, padarot to piemērotu augstsprieguma -sadales tīkla maģistrālo līniju aizsardzībai.

2. Galvenie parametri atlasei
Sadales spriegums (VBO): tam ir jāatbilst sistēmas nominālajam spriegumam, piemēram, izvēloties ierīces ar VBO{0}}kV 10 kV sistēmai.
Strāvas nestspēja (Ipp): Pamatojoties uz zibens riska līmeni, vietās ar lielu pērkona negaisu ir jāizvēlas ierīces ar Ipp, kas ir lielākas vai vienādas ar 50 kA.
Reakcijas laiks: tipiskā vērtība ir mazāka par vai vienāda ar 100 n, un, lai panāktu pakāpenisku aizsardzību, nepieciešama koordinācija ar TVS cauruli.
3. Tipiski pielietojuma scenāriji
Apakšstacijas ienākošais gals: tiek pieņemta salikta TSS un MOV virknes aizsardzības shēma, kurā TSS ir pirmais posms, lai absorbētu lielus{0}}enerģijas pārspriegumus, un MOV kā otrais posms, lai ierobežotu atlikušo spriegumu.
Vēja parka savākšanas līnija: paralēla TSS pie 35kV kabeļa spailes, lai novērstu kabeļa darbības radīto pārspriegumu.
3, Varistor (MOV): ekonomiska un efektīva universāla aizsardzība
1. Ierīces raksturojums un darbības princips
MOV (Metal Oxide Varistor) kā galveno materiālu izmanto cinka oksīdu un nodrošina sprieguma ierobežošanas funkciju, izmantojot nelineārus voltu ampēru raksturlielumus. Tās galvenās priekšrocības ir augstā izmaksu -efektivitāte un liela strāvas jauda (līdz pat vairākiem simtiem kiloampēru vienā mikroshēmā), taču tam ir novecošanas efekts (veiktspējas pasliktināšanās pēc ilgstošas{2}}lietošanas). Piemēram, 14D471K MOV var izturēt 40kA pārspriegumu 8/20 μs viļņu formā un ir piemērots gala aizsardzībai zemsprieguma sadales tīklos.

2. Galvenie parametri atlasei
Sprieguma jutīgums (V1mA): tam ir jābūt lielākam par ķēdes maksimālo nepārtrauktās darbības spriegumu, piemēram, izvēloties ierīces ar V1mA, kas ir lielāka par vai vienāda ar 320 V 220 V sistēmai.
Strāvas jauda: atbilstoši zibens riska līmenim, C klases aizsardzībai nepieciešama Iimp, kas ir lielāka par vai vienāda ar 65 kA (10/350 μs viļņu forma).
Noplūdes strāva: tipiskā vērtība Mazāka vai vienāda ar 20 μA, ir nepieciešama regulāra pārbaude, lai novērstu novecošanos un atteices.
3. Tipiski pielietojuma scenāriji
Dzīvojamā sadales kārba: izmantojot MOV, lai izveidotu trīs-līmeņu aizsardzību, pirmajā līmenī tiek uzstādītas lielas-enerģijas ierīces (piemēram, 20 kA) galvenās ienākošās līnijas galā, bet trešajā līmenī tiek uzstādītas mazjaudas ierīces (piemēram, 2 kA) kontaktligzdas ķēdē.
Rūpnieciskā motora vadības skapis: paralēls MOV frekvences pārveidotāja ieejas galā, lai novērstu pārejošu pārspriegumu, ko izraisa motora palaišanas apturēšana.
4. Daudzlīmeņu aizsardzības sistēmas izveides stratēģija
1. Pakāpju aizsardzības princips
Kombinētās shēmas pieņemšana "rupja aizsardzība + smalka aizsardzība":

1. līmenis (rupja aizsardzība): uzstādiet TSS vai lielas-enerģijas MOV pie sistēmas ieejas, lai absorbētu lielus enerģijas pārspriegumus (piemēram, zibens spērienus).
Otrais līmenis (precizitātes aizsardzība): uzstādiet TVS caurules iekārtas priekšpusē, lai ierobežotu atlikušo spriegumu līdz drošam līmenim (piemēram, zem mikroshēmas izturības sprieguma vērtības).
Trešais līmenis (lokālā aizsardzība): lai nodrošinātu galīgo aizsardzību, paralēli pievienojiet mazjaudas{0}}TVS lampas blakus jutīgiem komponentiem.
2. Galvenie punkti parametru koordinēšanai
Enerģijas koordinācija: nodrošiniet, lai priekšējās{0}}ierīces absorbētu enerģiju, kas ir lielāka par vai vienāda ar 80% no kopējās pārsprieguma enerģijas, lai izvairītos no aizmugures ierīču{2}}pārslodzes.
Sprieguma koordinācija: katra līmeņa ierīces VC vērtība ir pakāpeniski jāsamazina, lai izveidotu "aizsardzību pret gradientu". Piemēram, pirmā līmeņa VC ir 1500 V, otrā līmeņa VC ir 800 V, bet trešā līmeņa VC ir 400 V.
Laika koordinācija: izmantojiet ierīces reakcijas laika atšķirību (TSS ≈ 100 ns, TVS ≈ 1 ns), lai panāktu ātru reakciju.