資料介紹
近幾年來,電涌保護器(SPD)的應用迅速擴展,技術提高很快,提出了多項新要求和相應的試驗方法,但有些要求和方法的合理性有待進一步驗證。配電系統用的電壓限制型SPD的熱穩定性試驗是其中的一項,該項試驗主要是對壓敏電阻器(MOV)的熱穩定性,以及在熱不穩定時其熱保護脫離器的動作進行考核。
在使用中,要求SPD具有這樣的性能:1)在不大的系統過電壓下能保持熱穩定(如果在10min時間內,樣品表面最熱點的溫度變化小于2K,就認為達到熱穩定了);2)當由于較大的系統過電壓,或由于SPD自身的劣化而不能保持熱穩定時,它的熱保護脫離器應能可靠動作,使得非線性元件脫離系統電壓;3)戶內使用的有可能被人員接觸到的SPD,無論在保持熱穩定狀態,或脫離器動作前,其表面的最高溫升不允許超過120K,且在脫離器動作后5分鐘后這個溫升不超過80K,以避免發生人員燙傷事故。試驗中也有可能發生非線性元件不能保持熱穩定,且熱保護脫離器不動作,最后發展到非線性元件熱擊穿的不合格情況。熱穩定性試驗的目的就是考核SPD是否符合這幾項使用要求。
本文依據熱穩定性試驗的目的和MOV在工頻電壓下的特性,從試驗參數、試驗電源、以及試驗應力等三個方面,對熱穩定性試驗方法進行討論。
2? 熱穩定性試驗的參數應是試樣的功耗,而不應是流過試樣的電流有效值
熱穩定性試驗所關心的是樣品的性能與其發熱量之間的關系,而與MOV發熱量直接相關的參數是功耗,而不是電流有效值。
眾所周知,一只理想的限壓特性電阻器,即兩端電壓與流過它的電流無關的電阻性元件,它消耗的能量(或產生的熱量)取決于它所傳輸的電荷量,在時間長短一定的條件下,只與電流的平均值(而不是有效值)有關。而對于線性電阻器來說,在一定時間內的發熱量,才是與這段時間內的電流有效值成正比的。因此如果將兩個不同的電流脈沖分別通入同一個負載,這兩個電流脈沖的有效值一樣,但平均值不同,則這兩個脈沖在線性電阻負載上所產生的熱量是一樣的,而在限壓型負載上所產生的熱量是不同的,平均值大的電流所產生的熱量比平均值小的電流所產生的熱量多。這就是說,就功耗或發熱量而言,有效值適用于線性電阻器,平均值適用于限壓型電阻器。MOV的特性接近于理想的電壓限制特性,因此應當用電流平均值,而不是電流有效值。
不能用電流有效值的另一個原因是,MOV在工頻電壓下有一定的電容性電流,有效值中包含了這個分量,但它并不產生熱量。
MOV的特性接近于但并不是理想的電壓限制特性,當流過它的電流變化時,它的端電壓仍有不大的變化,因此,在熱穩定性試驗中,測量和控制樣品的功耗比電流平均值更直接,更準確。從技術上來說,功耗的測量并不困難,采用高工作頻率的乘法器IC,很容易實現工頻電流信號和電壓信號的瞬時值相乘而得出功耗。
3? 熱穩定性試驗應當用恒定電壓而不是恒定電流
在MOV型SPD的全部工作壽命中,它是在電壓源下工作的。MOV的熱穩定性試驗必須考慮它在電壓源下的特性,因為這些特性都與功耗有關,例如:
1) 在工頻電壓下,MOV中的電阻性電流是底部時間寬度為τ的脈沖(圖1),τ值隨工頻電壓的加壓比Rap(工頻電壓的峰值對于壓敏電壓之比)的增大而增大,并可用式(1)計算得到。
τ =10-0.11sin-1(1/Rap)??? (單位:ms)????????? (1)
對于圖1這樣的電流波,用一般的有效值變換電路得到它的有效值,大約需要0.2s~0.3s的時間。因此,對于比這個時間快的電流有效值的變動,是不可能通過電路反饋調整得到補償的。
2) 工頻電壓剛加到MOV上時,MOV中的電流有一個下降變化的穩定過程(圖2) :第1個電流脈沖的峰值最大,然后按照時間常數大約為28ms的指數規律下降。在圖2中,第1個峰值大約是穩態峰值的1.7倍。不過,隨著電壓/電流值的增大,第1個峰值與穩態峰值的差別減小。這種現象是MOV內在特性的表現,是不可能通過電路調整來將電流值保持在規定試驗值的10%以內的。
在使用中,要求SPD具有這樣的性能:1)在不大的系統過電壓下能保持熱穩定(如果在10min時間內,樣品表面最熱點的溫度變化小于2K,就認為達到熱穩定了);2)當由于較大的系統過電壓,或由于SPD自身的劣化而不能保持熱穩定時,它的熱保護脫離器應能可靠動作,使得非線性元件脫離系統電壓;3)戶內使用的有可能被人員接觸到的SPD,無論在保持熱穩定狀態,或脫離器動作前,其表面的最高溫升不允許超過120K,且在脫離器動作后5分鐘后這個溫升不超過80K,以避免發生人員燙傷事故。試驗中也有可能發生非線性元件不能保持熱穩定,且熱保護脫離器不動作,最后發展到非線性元件熱擊穿的不合格情況。熱穩定性試驗的目的就是考核SPD是否符合這幾項使用要求。
本文依據熱穩定性試驗的目的和MOV在工頻電壓下的特性,從試驗參數、試驗電源、以及試驗應力等三個方面,對熱穩定性試驗方法進行討論。
2? 熱穩定性試驗的參數應是試樣的功耗,而不應是流過試樣的電流有效值
熱穩定性試驗所關心的是樣品的性能與其發熱量之間的關系,而與MOV發熱量直接相關的參數是功耗,而不是電流有效值。
眾所周知,一只理想的限壓特性電阻器,即兩端電壓與流過它的電流無關的電阻性元件,它消耗的能量(或產生的熱量)取決于它所傳輸的電荷量,在時間長短一定的條件下,只與電流的平均值(而不是有效值)有關。而對于線性電阻器來說,在一定時間內的發熱量,才是與這段時間內的電流有效值成正比的。因此如果將兩個不同的電流脈沖分別通入同一個負載,這兩個電流脈沖的有效值一樣,但平均值不同,則這兩個脈沖在線性電阻負載上所產生的熱量是一樣的,而在限壓型負載上所產生的熱量是不同的,平均值大的電流所產生的熱量比平均值小的電流所產生的熱量多。這就是說,就功耗或發熱量而言,有效值適用于線性電阻器,平均值適用于限壓型電阻器。MOV的特性接近于理想的電壓限制特性,因此應當用電流平均值,而不是電流有效值。
不能用電流有效值的另一個原因是,MOV在工頻電壓下有一定的電容性電流,有效值中包含了這個分量,但它并不產生熱量。
MOV的特性接近于但并不是理想的電壓限制特性,當流過它的電流變化時,它的端電壓仍有不大的變化,因此,在熱穩定性試驗中,測量和控制樣品的功耗比電流平均值更直接,更準確。從技術上來說,功耗的測量并不困難,采用高工作頻率的乘法器IC,很容易實現工頻電流信號和電壓信號的瞬時值相乘而得出功耗。
3? 熱穩定性試驗應當用恒定電壓而不是恒定電流
在MOV型SPD的全部工作壽命中,它是在電壓源下工作的。MOV的熱穩定性試驗必須考慮它在電壓源下的特性,因為這些特性都與功耗有關,例如:
1) 在工頻電壓下,MOV中的電阻性電流是底部時間寬度為τ的脈沖(圖1),τ值隨工頻電壓的加壓比Rap(工頻電壓的峰值對于壓敏電壓之比)的增大而增大,并可用式(1)計算得到。
τ =10-0.11sin-1(1/Rap)??? (單位:ms)????????? (1)
對于圖1這樣的電流波,用一般的有效值變換電路得到它的有效值,大約需要0.2s~0.3s的時間。因此,對于比這個時間快的電流有效值的變動,是不可能通過電路反饋調整得到補償的。
2) 工頻電壓剛加到MOV上時,MOV中的電流有一個下降變化的穩定過程(圖2) :第1個電流脈沖的峰值最大,然后按照時間常數大約為28ms的指數規律下降。在圖2中,第1個峰值大約是穩態峰值的1.7倍。不過,隨著電壓/電流值的增大,第1個峰值與穩態峰值的差別減小。這種現象是MOV內在特性的表現,是不可能通過電路調整來將電流值保持在規定試驗值的10%以內的。
下載該資料的人也在下載
下載該資料的人還在閱讀
更多 >
- 熱穩定性科學:確保反向偏置二極管的最佳性能
- 汽車操縱穩定性試驗方法 0次下載
- 醫用電器環境要求及試驗方法綜述 13次下載
- 增加動基座飛行器誤差分離結果穩定性的方法 6次下載
- LDO線性穩壓器的系統穩定性問題及其頻率補償方法詳細說明 18次下載
- GB-T2423.1_2008試驗A:低溫試驗方法 51次下載
- GB-T2423.2-2008試驗B:高溫試驗方法 51次下載
- 50+kA/17.5+kV快速接地開關熱穩定性分析 0次下載
- 工控技術之工控設備的熱穩定性等問題的介紹 3次下載
- 系統的穩定性 0次下載
- 一類線性時變系統線性化穩定性分析方法的討論 0次下載
- 車輛操縱穩定性的評價方法 37次下載
- 運算放大器的穩定性第4部分:環路穩定性主要技巧與經驗
- 水泥基滲透結晶型防水材料試驗方法探討
- 環路穩定性主要技巧與經驗
- 掃地機器人高溫高濕試驗標準詳解及試驗方法 320次閱讀
- 如何確保溫度繼電器的精度和穩定性 897次閱讀
- 影響放大器穩定性的因素 705次閱讀
- 鈣鈦礦太陽能電池的濕熱穩定性與效率優化 492次閱讀
- 運放電路穩定性判定準則及測試 969次閱讀
- 淺談射頻芯片的穩定性 1162次閱讀
- 放大器相位裕度與電路穩定性判斷方法是什么 6610次閱讀
- 運算放大器的穩定性介紹 2454次閱讀
- 什么是熱電偶穩定性?如何檢測熱電偶穩定性? 2502次閱讀
- 如何使用SPICE最簡單的方法檢查電路潛在穩定性 4069次閱讀
- 高穩定性的壓力變送器的生產方法 1280次閱讀
- 什么是電動汽車的操縱穩定性_如何評價電動汽車的操縱穩定性的好壞 6847次閱讀
- 討論電容對運放穩定性的影響 1.8w次閱讀
- 設計一種風光儲微電網電壓穩定性控制策略 分析不同條件下其電壓穩定性 4582次閱讀
- 魯棒性和穩定性的區別 24.6w次閱讀
下載排行
本周
- 1電子電路原理第七版PDF電子教材免費下載
- 0.00 MB | 1491次下載 | 免費
- 2單片機典型實例介紹
- 18.19 MB | 95次下載 | 1 積分
- 3S7-200PLC編程實例詳細資料
- 1.17 MB | 27次下載 | 1 積分
- 4筆記本電腦主板的元件識別和講解說明
- 4.28 MB | 18次下載 | 4 積分
- 5開關電源原理及各功能電路詳解
- 0.38 MB | 11次下載 | 免費
- 6100W短波放大電路圖
- 0.05 MB | 4次下載 | 3 積分
- 7基于單片機和 SG3525的程控開關電源設計
- 0.23 MB | 4次下載 | 免費
- 8基于AT89C2051/4051單片機編程器的實驗
- 0.11 MB | 4次下載 | 免費
本月
- 1OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費
- 2PADS 9.0 2009最新版 -下載
- 0.00 MB | 66304次下載 | 免費
- 3protel99下載protel99軟件下載(中文版)
- 0.00 MB | 51209次下載 | 免費
- 4LabView 8.0 專業版下載 (3CD完整版)
- 0.00 MB | 51043次下載 | 免費
- 5555集成電路應用800例(新編版)
- 0.00 MB | 33562次下載 | 免費
- 6接口電路圖大全
- 未知 | 30320次下載 | 免費
- 7Multisim 10下載Multisim 10 中文版
- 0.00 MB | 28588次下載 | 免費
- 8開關電源設計實例指南
- 未知 | 21539次下載 | 免費
總榜
- 1matlab軟件下載入口
- 未知 | 935053次下載 | 免費
- 2protel99se軟件下載(可英文版轉中文版)
- 78.1 MB | 537793次下載 | 免費
- 3MATLAB 7.1 下載 (含軟件介紹)
- 未知 | 420026次下載 | 免費
- 4OrCAD10.5下載OrCAD10.5中文版軟件
- 0.00 MB | 234313次下載 | 免費
- 5Altium DXP2002下載入口
- 未知 | 233046次下載 | 免費
- 6電路仿真軟件multisim 10.0免費下載
- 340992 | 191183次下載 | 免費
- 7十天學會AVR單片機與C語言視頻教程 下載
- 158M | 183277次下載 | 免費
- 8proe5.0野火版下載(中文版免費下載)
- 未知 | 138039次下載 | 免費
評論
查看更多