電湧保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置，過去常稱為「避雷器」或「過電壓保護器」英文簡寫為SPD。
什麼是電湧（又稱浪湧）和峰值電壓？
電湧和峰值電壓（脈衝）是指「常規」電壓的增加，通常由劇烈變動或電力需求的增加而引起。打開大功率電器、吸塵器、空調、洗衣機都可以引發電湧和峰值電壓。任何一種類型的幹擾都能夠損壞電子設備。超出實際維修範圍。另外，惡劣天氣（閃電）和電力公司的日常拉關閘及維修工作都會給電源線帶來破壞性的電湧。
您為什麼需要電湧保護器？
即使是很小的電湧或峰值電壓也可以最終摧毀或影響昂貴的電子設備的性能，如電腦、電話、傳真、電視、音頻/視頻設備和其它家用電器和工具。電腦晶片的普遍使用越發需要電湧保護，因為這些晶片往往對電壓波動都十分敏感。
電湧保護器如何工作？
電湧保護器像電力海綿一樣，能夠吸收危險的額外電壓，防止大多數這樣的電壓進入您的敏感設備。
具有電話線保護功能的防湧插座可給您的用電設備提供最完備的保護，以防受到有害電湧侵害。電湧和尖峰電壓會通過電話和電源線破壞或降低您貴重電子設備的性能水平。完善的電湧保護功能可隨時保護諸如計算機、電話機、數據機、電視機及其它家庭電子設備和電器用具。防浪湧插座，可以使您的用電設備及電話設備防雷擊、穩定工作、延長電器使用壽命。
產品特點：
保護電話/DSL/寬帶線路
保護高達45,000安的最大尖峰電流
提供高達1780焦耳能級的最大保護
過濾電磁/無線電頻率幹擾（EMI/RFI）
在1納秒內響應以保護設備
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電湧保護器(Surge protection Device)是電子設備雷電防護中不可缺少的一種裝置，過去常稱為「避雷器」或「過電壓保護器」英文簡寫為SPD。電湧保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設備或系統所能承受的電壓範圍內，或將強大的雷電流洩流入地，保護被保護的設備或系統不受衝擊而損壞。
電湧保護器的類型和結構按不同的用途有所不同，但它至少應包含一個非線性電壓限制元件。 用於電湧保護器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管、壓敏電阻、抑制二極體和扼流線圈等。
一、SPD的分類：
1、按工作原理分：
1．開關型：其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現為高阻抗，但一旦響應雷電瞬時過電壓時，其阻抗就突變為低值，允許雷電流通過。用作此類裝置時器件有：放電間隙、氣體放電管、閘流電晶體等。
2．限壓型：其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾，但隨電湧電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓特性為強烈非線性。用作此類裝置的器件有：氧化鋅、壓敏電阻、抑制二極體、雪崩二極體等。
3．分流型或扼流型
分流型：與被保護的設備並聯，對雷電脈衝呈現為低阻抗，而對正常工作頻率呈現為高阻抗。
扼流型：與被保護的設備串聯，對雷電脈衝呈現為高阻抗，而對正常的工作頻率呈現為低阻抗。
用作此類裝置的器件有：扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。
按用途分：(1)電源保護器：交流電源保護器、直流電源保護器、開關電源保護器等。
(2)信號保護器：低頻信號保護器、高頻信號保護器、天饋保護器等。
二、SPD的基本元器件及其工作原理：
1．放電間隙(又稱保護間隙)：
它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成(如圖15a)，其中一根金屬棒與所需保護設備的電源相線L1或零線（N）相連，另一根金屬棒與接地線(PE)相連接，當瞬時過電壓襲來時，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地，避免了被保護設備上的電壓升高。這种放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要調整，結構較簡單，其缺點時滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙，它的滅弧功能較前者為好，它是*迴路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電弧熄滅的。
2．氣體放電管：
它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體(Ar)的玻璃管或陶瓷管內組成的。為了提高放電管的觸發概率，在放電管內還有助觸發劑。這種充氣放電管有二極型的，也有三極型的，
氣體放電管的技術參數主要有：直流放電電壓Udc;衝擊放電電壓Up(一般情況下Up≈(2～3)Udc;工頻而授電流In;衝擊而授電流Ip；絕緣電阻R(>109Ω)；極間電容(1-5PF)
氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下：在直流條件下使用：Udc≥1.8U0（U0為線路正常工作的直流電壓）
在交流條件下使用：U dc≥1.44Un(Un為線路正常工作的交流電壓有效值)
3．壓敏電阻：
它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻，當作用在其兩端的電壓達到一定數值後，電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相當於多個半導體P-N的串並聯。壓敏電阻的特點是非線性特性好（I=CUα中的非線性係數α），通流容量大（～2KA/cm2），常態洩漏電流小（10-7～10-6A），殘壓低（取決於壓敏電阻的工作電壓和通流容量），對瞬時過電壓響應時間快（～10-8s），無續流。
壓敏電阻的技術參數主要有：壓敏電壓（即開關電壓）UN，參考電壓Ulma；殘壓Ures；殘壓比K(K=Ures/UN)；最大通流容量Imax；洩漏電流；響應時間。
壓敏電阻的使用條件有：壓敏電壓：UN≥[（√2×1.2）/0.7]U0（U0為工頻電源額定電壓）
最小參考電壓：Ulma≥（1.8～2）Uac (直流條件下使用)
Ulma≥（2.2～2.5）Uac（在交流條件下使用，Uac為交流工作電壓）
壓敏電阻的最大參考電壓應由被保護電子設備的耐受電壓來確定，應使壓敏電阻的殘壓低於被保護電子設備的而損電壓水平，即(Ulma)max≤Ub/K，上式中K為殘壓比，Ub為被保護設備的而損電壓。
4．抑制二極體：
抑制二極體具有箝位限壓功能，它是工作在反向擊穿區（圖19），由於它具有箝位電壓低和動作響應快的優點，特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極體在擊穿區內的伏安特性可用下式表示：I=CUα，上式中α為非線性係數，對於齊納二極體α=7～9，在雪崩二極體α=5～7。
抑制二極體的技術參數主要有
（1）額定擊穿電壓，它是指在指定反向擊穿電流（常為lma）下的擊穿電壓，這於齊納二極體額定擊穿電壓一般在2.9V～4.7V範圍內，而雪崩二極體的額定擊穿電壓常在5.6V～200V範圍內。
（2）最大箝位電壓：它是指管子在通過規定波形的大電流時，其兩端出現的最高電壓。
（3）脈衝功率：它是指在規定的電流波形（如10/1000μs）下，管子兩端的最大箝位電壓與管子中電流等值之積。
（4）反向變位電壓：它是指管子在反向洩漏區，其兩端所能施加的最大電壓，在此電壓下管子不應擊穿。此反向變位電壓應明顯高於被保護電子系統的最高運行電壓峰值，也即不能在系統正常運行時處於弱導通狀態。
（5）最大洩漏電流：它是指在反向變位電壓作用下，管子中流過的最大反向電流。
（6）響應時間：10-11s
5．扼流線圈：扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模幹擾抑制器件，它由兩個尺寸相同，匝數相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環形磁芯上，形成一個四端器件，如圖15e所示，要對於共模信號呈現出大電感具有抑制作用，而對於差模信號呈現出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線路中能有效地抑制共模幹擾信號（如雷電幹擾），而對線路正常傳輸的差模信號無影響。
這種扼流線圈在製作時應滿足以下要求：
1）繞制在線圈磁芯上的導線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發生擊穿短路。
2）當線圈流過瞬時大電流時，磁芯不要出現飽和。
3）線圈中的磁芯應與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發生擊穿。
4）線圈應儘可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強線圈對瞬時過電壓的而授能力。
6． 1/4波長短路器
1/4波長短路器是根據雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所製作的微波信號電湧保護器，其結構如圖21所示。這種保護器中的金屬短路棒長度是根據工作信號頻率（如900MHZ或1800MHZ）的1/4波長的大小來確定的。此並聯的短路棒長度對於該工作信號頻率來說，其阻抗無窮大，相當於開路，不影響該信號的傳輸，但對於雷電波來說，由於雷電能量主要分布在n+KHZ以下（如圖22所示），此短路棒對於雷電波阻抗很小，相當於短路，雷電能量級被洩放入地。
由於1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米，因此耐衝擊電流性能好，可達到30KA（8 /20μs）以上，而且殘壓很小，此殘壓主要是由短路棒的自身電感所引起的，其不足之處是工頻帶較窄，帶寬約為2％～20％左右，另一個缺點是不能對天饋設施加直流偏置，使某些應用受到限制。
三、SPD的基本電路
電湧保護器的電路根據不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介紹的幾種，一個技術精通的防雷產品研究工作者，可設計出五花八門的電路，好似一盒積木可搭出不同的結構圖案。研製出既有效又性能價格比好的產品，是防雷工作者的重任。
四、電湧保護器器的主要參數
1、標稱電壓Un：被保護系統的額定電壓相符，在信息技術系統中此參數表明了應該選用的保護器的類型，它標出交流或直流電壓的有效值。
2、額定電壓Uc：能長久施加在保護器的指定端，而不引起保護器特性變化和激活保護元件的最大電壓有效值。
3、額定放電電流Isn：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊10次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
4、最大放電電流Imax：給保護器施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
5、電壓保護級別Up：保護器在下列測試中的最大值：1KV/μs斜率的跳火電壓；額定放電電流的殘壓。
6、響應時間tA：主要反應在保護器裡的特殊保護元件的動作靈敏度、擊穿時間，在一定時間內變化取決於du/dt或di/dt的斜率。
7、數據傳輸速率Vs：表示在一秒內傳輸多少比特值，單位：bps；是數據傳輸系統中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數據傳輸速率取決於系統的傳輸方式。
8、插入損耗Ae：在給定頻率下保護器插入前和插入後的電壓比率。
9、回波損耗Ar：表示前沿波在保護設備（反射點）被反射的比例，是直接衡量保護設備同系統阻抗是否兼容的參數。
10、最大縱向放電電流：指每線對地施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
11、最大橫向放電電流：指線與線之間施加波形為8/20μs的標準雷電波衝擊1次時，保護器所耐受的最大衝擊電流峰值。
12、在線阻抗：指在標稱電壓Un下流經保護器的迴路阻抗和感抗的和。通常稱為「系統阻抗」。
13、峰值放電電流：分兩種：額定放電電流Isn和最大放電電流Imax。
14、漏電流：指在75或80標稱電壓Un下流經保護器的直流電流。
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