射頻浪涌保護器如何抵抗“宙斯之力”

是誰竟敢抵抗“宙斯之力” ？

避雷器和浪涌保護器 為針對電路的暫時性電壓和電流突升，為電路內的電氣元器件施加保護的裝置。浪涌保護器通過將瞬態事件或電涌導致的額外電流轉移至接地導線的方式，保護電子設備免受功率浪涌和電壓陡升的影響。浪涌保護器也稱瞬態電壓浪涌抑制器，浪涌保護裝置或浪涌抑制設備。避雷器又名雷電分流器或浪涌吸收器，為一類通過限制雷擊導致的浪涌電壓而防止發生設備損壞或服務中斷的保護裝置。

功率浪涌因何而起？

該問題的答案顯然是“宙斯之力”，即雷擊事件。事實上，絕大多數因隨機功率浪涌而發生的對電子系統設備的損害都源自雷擊。然而，雷電對電信系統或傳輸線的最大破壞性威脅并非閃電中蘊含的電能或直接雷擊效應，而是雷擊造成的強大電磁場所引發的功率浪涌。雷電電流為5kA~200kA，電壓為40kV~120kV。

云對地閃電的發生過程一般如下：負電荷首先自云底以大約20萬英里每小時的速度朝地面傳播；當其接近地面時，將引發一股朝上傳播的正電荷；正負電荷相遇時，即以肉眼可見的閃電形式放電。即使雷擊發生于建筑物的數英里之外，其所導致的功率浪涌也可能會沿著架空線路或地埋線路傳達至該建筑物中的敏感電子設備中。

雖然直接發生于設備和線纜上的雷擊因能量過于強大而無法防范，但是通過設備和系統設計，可以實現針對上述瞬態浪涌的防護。除雷擊之外，若干其他原因也可能導致此類功率浪涌，如設備波動或故障、錯誤的接線方式或系統設計以及環境危害。

浪涌保護器性能的技術參數

低電壓交流系統中的浪涌保護器分為兩個級別，其區別在于以電流形式疏導能量的能力不同：

- 1級（雷電防護）

以10/350ms的電流波形疏導能量，額定電流為10KA~35KA；采用高能金屬氧化物壓敏電阻（MOV）及氣體放電管/氣隙元件；

- 2級（浪涌抑制）

以8/20ms的電流波形疏導能量，額定電流為5KA~200KA；采用硅雪崩二極管（SAD）及金屬氧化物壓敏電阻。

美國Underwriters Limited（UL）公司在其UL 1449第4版中制定了針對所有交流浪涌保護器件的安全標準，該標準涵蓋了用于在1000V以內為50或60Hz電源電路提供多次重復瞬態電壓浪涌限制功能的浪涌保護器件。浪涌保護器件分為若干種類，以下列出對系統設計而言最為重要的浪涌保護器件性能特性：

最大連續工作電壓（MCOV）

MCOV是指發生安全性危害之前，浪涌保護器件可承受的最大穩態電壓。目前的安全性要求規定：當過電壓為額定電壓的110%時，浪涌保護器件必須保持正常功能并確保安全性；當發生達到額定電壓125%的異常過電壓時，浪涌保護器件須安全并永久性地失去功能。

電壓保護水平（VPL）

VPL是指避雷器的剩余電壓或鉗位電壓，該指標表示避雷器的反應時間。VPL越低，則避雷器反應時間越快。避雷器不負責檢測常常因空調、電梯電機或備用發電機中的電感性負載開關而發生的瞬態浪涌或瞬態損害。

浪涌保護等級

浪涌保護等級通過上升時間為8微秒且衰減時間為20微秒的短時間高電流脈沖測量。對于特定應用而言，選擇合適的浪涌保護等級是確保產品能夠具有更長使用壽命的關鍵因素。該性能等級的內容包括：

● 鉗位電壓：表示金屬氧化物壓敏電阻開始向接地線路疏導電流的臨界電壓。通常情況下，鉗位電壓越低，保護性能越好；

● 能量吸收/耗散容量：該指標表示浪涌保護器件在失效前能夠吸收的能量，單位為焦耳。該容量越高，保護性能越好；

● 響應時間：浪涌保護器件的觸發時間與功率浪涌的發生時間存在微小的延遲。響應時間越長，表示設備經受浪涌沖擊的時間越長。在對高電壓較為敏感的情況下，每一納秒都至關重要。

短路電流等級（SCCR）

該參數表示浪涌保護器件是否適合用于在發生短路時要求能夠在指定電壓下以不大于標稱均方根對稱電流的電流進行供電的交流電源電路。也就是說，該參數為在發生短路時，浪涌保護器件能夠安全地承受并安全地與電源斷開的電流。

對于射頻和微波用途，射頻浪涌保護器在提供浪涌防護功能的同時，還必須能夠限制有用信號的退化。也就是說，此類射頻浪涌保護器還需要具有對超出浪涌頻率的信號進行少量串聯衰減的功能。

PASTERNACK射頻浪涌保護器系列

▲獨有專利設計，兼具射頻和浪涌保護性能

▲體積小，帶寬寬

▲低互調，低損耗，低駐波

▲應用場景廣，專網通信，公共安全網絡，衛星通信