基于PSPICE的半导体放电管仿真模型的建立

随着防雷元件制造技术和工艺的不断发展,半导体放电管Thyristor Surge Suppresser,TSS)以其精确导通、无限重复、快速响应等显著优点在防雷产品仿真、设计中占有越来越重要的地位.基于半导体放电管的电气特性和PNPN四层结构特点,利用Spice算法建立Tss的子电路仿真模型,考虑了TSS响应时间和波尾转折特性,利用1.2/50μs-8/20μs和10/700μs-5/320μs两种组合波冲击设备进行实测,验证了仿真模型的正确性,并给出了仿真波形误差.该模型的建立时基于防雷元件的仿真设计有一定的使用价值.     

自动气象环境监测站雷电过电压的抑制措施

通过分析自动气象环境监测站的结构及雷电过电压入侵途径及其破坏作用,提出采用可靠的接地连接以防止雷电反击,使用屏蔽线缆以阻抗电磁脉冲,给电源系统、通信线路、传感器和采集器安装电涌保护器以抑制雷电过电压,为保证自动气象监测站正常可靠地运行提供实时的气象数据并发出预警信息.     

触发、灭弧技术在几种开关型SPD上的应用分析

随着触发技术、灭弧技术等的发展和应用,开关型SPD(surge protective device)的性能得到了很大程度的提升。通过对现有技术的研究和总结,分析了几种开关型SPD的结构特点,比较了各自的技术性能,具体分析了触发技术、灭弧技术以及弧焰冷却技术在这些开关型SPD上的应用,并总结了开关型SPD的设计要点。这对开关型SPD的设计有一定的指导意义。     

RJ45接口浪涌保护器的设计

针对RJ45接口的精密电子设备耐压低的弱点,结合对接口设备电性能的试验分析,提出了RJ45接口浪涌保护器(SPD)的设计方案,并验证了设计思路的正确性.试验发现,使用整流桥和TVS的组合用于保护耐压低的精密仪器并不理想,总结了原因并给出了几条选用TVS的技术要点;最后,探讨了PCB制线和通流的关系.     

氧化锌压敏电阻劣化过程中电容量变化的分析应用

因目前MOV型SPD劣化检测参数压敏电压U1mA和漏电流Ileakage不能及时有效地判断MOV劣化程度,故研究一种能考量MOV劣化程度的方法尤其重要。根据影响MOV电容的主要因素以及晶界肖恩特基势垒变化、离子迁移理论等氧化锌压敏电阻的劣化机理,提出了氧化锌压敏电阻劣化过程中必然伴随电容量的变化。在不同的冲击实验下,对MOV型SPD进行劣化实验表明:MOV的电容量均随劣化程度增加而呈现上升趋势;在In标称值冲击下,MOV电容量随冲击次数近似线性上升。通过实验首次提出了电容量增幅具有考量MOV劣化程度的重要意义,同时证明:结合U1mA、Ileakage和电容量3个参数能够更好地分析MOV内部劣化原因。     

MOV型SPD脱扣弹片的性能分析

分析了MOV型SPD中常见的3种脱扣弹片的性能。通过热力学傅里叶定律的理论分析,并采用YX－1型SPD热稳定测试设备进行有效的对比实验,结合Matlab偏微分工具模块,对所研究的弹片进行了仿真,给出了在仿真下弹片的温度分布。提出了对脱扣弹片的选材和结构的建议。     

压敏电阻在配合使用时的老化和失效分析

压敏电阻在实际配合使用中会受到安装环境或者电流冲击而逐渐出现老化现象,因此对配合使用的压敏电阻性能的研究是非常必要的。在利用HAEFELY PSURGE30.2电流发生器对放电管和压敏电阻的配合电路进行相应大规模测试的基础上,研究压敏电阻的失效模式理论和分析实验现象,验证了压敏电阻和放电管在配合使用时有大大延长使用寿命、输出残压低等优点;并提出了在理想测试条件下压敏电阻失效的原因可能是由于平均功率过大失效和受潮失效导致的。这对压敏电阻在工程应用中有一定的指导参考意义。     

不同阻值电阻分压器对MOV残压测试的影响

冲击电阻分压器是测量压敏电阻(Metal Oxide Varistor,MOV)残压必不可少的设备之一,为了测量残压的准确性,利用三组不同分压器对高压臂电阻值优选范围进行试验研究,同时在源阻抗为0.45Ω和1.1Ω的8/20μs波形冲击电流发生器下进行MOV残压试验。试验结果表明冲击电压发生器源阻抗低时,A、B、C三组分压器在20kA下测得残压不会发生分压比线性偏离,20kA以上高压臂阻值越高,分压器越稳定;冲击电压发生器源阻抗上升至1.1Ω时,A、C分压器在不同冲击电流下测试分压比均稳定,高压臂阻值对测量MOV残压影响很小。     

基于限压型电涌保护器能量配合的分析

B+C型电涌保护器是将B级大通流型SPD和C级箝位限压型SPD设计在一个防雷装置中,以降低输出端电压和减小安装空间。笔者运用行波理论阐述了在B+C限压型防雷器中,用电路学原理分析8μH退耦器代替5 m线缆的观点是错误的,并结合实验验证了行波理论的正确性。结果表明,性能相同的压敏电阻并联能起到分流及延长寿命的作用;当退耦器电感量再增大时(≥8μH),对输出端残压的影响不大。     

均压电容对多级石墨间隙击穿特征影响的试验研究

为研究多级石墨间隙型中均压电容CE(grading capacitor)对其在1.2/50μs冲击电压波作用下的击穿特性,将电容器的等效电路在时域和频域进行理论计算,对均压电容CE的不同取值结果的冲击电压的耦合能力进行试验验证;并将取值结果应用于多级石墨间隙的冲击电压波击穿特征试验,得到均压电容CE的电容量应大于1 nF取值最为合理;以残压和整体击穿时间为表征,电容量相对低的试品在低冲击电压的幅值下表现出残压下降40％,整体击穿时间缩短90％,相反在高冲击电压的幅值下表现更好.通过试验研究,建议针对多级石墨间隙均压电容取值在1～12 nF之间.