专利名称：浪涌电压抑制方法
技术领域：
本发明系关于一种能完全吸收浪涌能量的浪涌抑制方法，特别是指一种系以暂态浪涌电压抑制元件(Transients Voltage Surge Suppressors-TVSS)为主要构件的三层式对称型抑制电路，应用于供电系统，而具有快速浪涌抑制功能、与自动回复的高效率浪涌能量吸收的抑制方法，属于抑制浪涌干扰的技术范畴。
供电系统中的浪涌电压对于电气设备极具破坏力，一般在电源端设置过载保护或自动断电装置(如保险丝)，以切断供电的方式虽可达到部份防制效果，但此类装置在断开后需以人工回复或更换新品，不能自动回复，故大都只适用在220V以下家用供电系统中，但对于供电系统上突发性高电压、大电流，譬如雷电所造成的雷击干扰浪涌电压，或负载设备的开关启断、投入所引起的开关干扰浪涌电压等，却都无法有效抑制，而引起电气设备电源电路、数字电路、模拟电路等的损坏。
工业上大都利用浪涌保护元件(Surge Protection Device-SPD)作为电路保护；例如一、以金属氧化物变阻器(Metal Oxide Varistor，MOV)，用箝位的方式把浪涌电压固定在某一范围以下，但是MOV动作后的残留浪涌电压与放电电流却任由它进入电气设备中；此方法对于工作电压低、动作速度快的精密电子设备无法有效保护，电子设备中大多数IC元件仍因此而损毁。如
图1，图中所示是在MOV保护下，依然被残留浪涌所烧毁的IC线路板经电子显微镜放大图，由此可知MOV对于浪涌抑制仍有其不完备性。
二、以避雷管，用引导的方式把浪涌引导至它处，这种以牺牲别人保护自己的方式，并无法解决问题，且避雷管在某些负载变化下所引起的故障持续(Holdover)现象亦无法有效避免，因此容易出现故障而丧失保护效果。
因此可知，传统的浪涌抑制方法由浪涌电压、电流方向着手抑制，始终难符完美实用。
为了解决此一问题，本发明一反传统，是以完全吸收浪涌的能量为着眼点，提供了一种浪涌抑制方法，特别是指一种系设计以对称结构型态的浪涌抑制器，具有可自动恢复、快速浪涌抑制、与浪涌能量完全吸收的高效率抑制方法，能有效解决低压供电系统的各种浪涌干扰问题，而具产业利用性。
本发明之主要目的，系为一种以三层混合应用TVSS之浪涌抑制器，依据本发明，对于感受性干扰浪涌与易损性干扰浪涌皆具有明显吸收、与抑制效果，并且浪涌能量之吸收率能达99.5％以上，而为一种前所未见之浪涌抑制方法。
本发明之另一目的，系为一种可商品化、单独使用在交流电源插座、或直流电源电路上，亦可与电气设备的电源电路、数字电路、模拟电路的输入端、输出端等并联使用的浪涌抑制器，以抑制电气设备中的各种干扰浪涌，使电气设备受到严密而安全的保护。
本发明的浪涌抑制方法，借助于由设于电气设备的电源电路、数字电路、模拟电路、控制电路中的浪涌电压抑制器，用于抑制浪涌电路，其中的抑制器以吸收浪涌电压能量的方法，由暂态浪涌电压抑制元件为主要构件，构成三层式对称型浪涌电压抑制器。
本发明的浪涌抑制方法，以前述TVSS构成三层对称型浪涌抑制器，能明确有效的吸收浪涌能量、抑制浪涌电压。又本发明实施例的结构，在实际制造、与应用上，可将三层式对称型浪涌抑制电路制成单体、或连接于电气设备，因而可供单独使用插在交流电源插座、或直流电源电路上，亦可与电气设备的电源电路、数字电路、模拟电路的输入端、输出端等并联使用，或可视需要，将三层式对称型浪涌抑制电路的各层电路分离，个别应用于上述电气设备的电路中，均得以由吸收浪涌能量的方式达到抑制各种干扰浪涌，使电气设备受到严密而完全保护的目的。
图1为IC线路被残留浪涌破坏，在电子显微镜下放大图。右下部分焦黑痕迹即为浪涌进入所造成。
图2为本发明实施例电路图。
图3系以0.5μS-100KHz 6KV振铃浪涌波进行浪涌时，聚合开关两端电压波形，上图为浪涌电流，下图为电压，显示电压值随电流大小变化而变化。
图4系以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA组合波负极性浪涌浪涌时，聚合开关两端电压波形，上图为浪涌电流，下图为电压波形，显示电压值随电流上升而增加。
图5为聚合开关断开时间测试图，经测试结果聚合开关断开时间为31.7mS。
图6为一般保险丝断时间测试图，经测试结果保险丝熔断时间为214.5mS。
图7为一般保险丝被浪涌电流熔断时所产生的电弧电压测试图，在1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA组合波浪涌浪涌下一般保险丝熔断时所产生的电弧电压高达14KV以上。
图8显示避雷管故障持续现象而形成续流。
图9显示避雷管故障持续现象而形成周期性供电中断。
图10为避雷管故障持续现象的消除。避雷管串联MOV在1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA组合波浪涌浪涌下无任何故障持续与续流存在现象，3.26mS后恢复正常。上图为两端电压波形，下图为电流波形。
图11系显示避雷管串联MOV在0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌浪涌下无任何故障持续与续流存在现象，100μS后恢复正常。上图为两端电压波形，下图为电流波形。
图12显示空心电感在1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA组合波浪涌浪涌下流经的放电电流两端电压波形。上图为放电电流波形，下图为电压波形。
图13显示空心电感在0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌冲击下流经的放电电流与两端电压波形。上图为放电电流波形，下图为电压波形。
图14系MOV在浪涌浪涌下两端箝位电压波形流经之放电电流波形与所吸收能量，显示在1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA组合波浪涌浪涌下MOV吸收44焦耳能量。
图15系显示MOV在0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌浪涌下吸收62m焦耳能量。
图16显示1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA 100焦耳以上的组合波浪涌经对称型浪涌抑制器后进入六位半高精密数字电表的残留浪涌电压、电流、与能量等波形监测。
CH(1)浪涌抑制器箝位电压CH(2)浪涌抑制器放电电流CH(3)进入电气设备的残留电压CH(4)进入电气设备的残留浪涌放电电流图17为图16水平轴不同倍率的展开。
图18为图16水平轴不同倍率的展开。
图19为图16水平轴不同倍率的展开。
图20为图19中波形经数学运算后求得的残留浪涌能量波形CH(1)流入六位半高精密数字电表的残留浪涌能量波形为34.17mJ
CH(2)绝对值|V|与|I|的乘积CH(3)六位半高精密数字电表电源端的残留浪涌电压绝对值波形CH(4)流入六位半高精密数字电表的残留浪涌电流绝对值波形图21系显示本发明实施例以6KV/3KA以上组合波浪涌共模耦合浪涌下第二层与第三层抑制电路的箝位电压与总放电电流，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第三层抑制电路单边的放电电流-684ACH(2)第三层抑制电路单边的箝位电压-432VCH(3)浪涌总放电电流-3.64KACH(4)第二层抑制电路单边的箝位电压-862V图22系显示本发明实施例以6KV/3KA组合波浪涌共模耦合浪涌下第二层抑制电路所吸收的能量，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第二层抑制电路的箝位电路与放电电流的乘积(VXI)CH(2)第二层抑制电路单边所吸收的能量-30焦耳(VS)CH(3)浪涌总放电电流-3.6KACH(4)第二层抑制电路单边的箝位电压-862V图23系显示本发明实施例以6KV/3KA组合波浪涌共模耦合浪涌下输出端箝位电压，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第三层抑制电路单边的放电电流-688ACH(2)抑制电路输出端共模模式下的箝位电压-48V(高共模排斥比)CH(3)浪涌总放电电流-3.66KACH(4)第二层抑制电路单边的箝位电压-934图24系以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA正极性组合波浪涌共模耦合，叠在AC110V 90度相位上(在线)。
图25为图24水平轴不同倍率的展开图。
图26为图24水平轴不同倍率的展开图。
图27为图24水平轴不同倍率的展开图。
图28为图24水平轴不同倍率的展开图。
图29系以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA负极性组合波浪涌共模耦合，叠在AC110V 130度相位上(在线)。
图30为图29水平轴不同倍率的展开图。
图31为第29水平轴不同倍率的展开图。
图32为6KV/3KA组合波浪涌常模耦合浪涌下第二层抑制电路的箝位电压与总放电电流的最大与最小值，图中四组的波形由下而下，分别为CH(1)第二层抑制电路的VI乘积CH(2)第二层抑制电路的吸收能量-44焦耳(VS)CH(3)浪涌总放电电流-2.24KACH(4)第二层抑制电路的箝位电压-1.4KV图33为6KV/3KA组合波浪涌常模耦合浪涌下第二层抑制电路的箝位电压、放电电流、VI乘积与吸收能量，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第二层抑制电路的VI乘积CH(2)第二层抑制电路的吸收能量-44焦耳(VS)CH(3)浪涌总放电电流-2.24KACH(4)第二层抑制电路的箝位电压-1.4KV图34为6KV/3KA组合波浪涌常模耦合浪涌下第三层抑制电路的箝位电压与放电电流的最大与最小值，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第三层抑制电路的VI乘积CH(2)第三层抑制电路的吸收能量-8.5焦耳(VS)CH(3)第三层抑制电路的放电电流-663ACH(4)第三层抑制电路的箝位电压-600V图35为6KV/3KA组合波浪涌常模耦合浪涌下第三层抑制电路的箝位电压、放电电流、VI乘积与吸收能量，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第三层抑制电路的VI乘积CH(2)第三层抑制电路的吸收能量-8.5焦耳(VS)CH(3)第三层抑制电路的放电电流-663ACH(4)第三层抑制电路的箝位电压-600V图36系以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA正极性组合波浪涌常模耦合，叠在AC110V 270度相位上(在线)。
图37为图36水平轴不同倍率的展开图。
图38为图36水平轴不同倍率的展开图。
图39为图36水平轴不同倍率的展开图。
图40为图36水平轴不同倍率的展开图。
图41图系以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA正级性组合波浪涌常模耦合，叠在DC-48V上(在线)。
图42为图41水平轴不同倍率的展开图。
图43为图41水平轴不同倍率的展开图。
图44为图41水平轴不同倍率的展开图。
图45为图系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌共模耦合浪涌下第二层抑制电路的箝位电压、总放电电流、VI乘积与吸收能量，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)浪涌总放电电流CH(2)第二层抑制电路的箝位电压CH(3)第二层抑制电路的VI乘积CH(4)第二层抑制电路吸收的能量图46系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌共模耦合浪涌下第三层抑制电路的箝位电压、放电电流、VI乘积与吸收能量，图中四组波形由下而下，分别为CH(1)第三层抑制电路的放电电流CH(2)第三层抑制电路的箝位电压CH(3)第三层抑制电路的VI乘积CH(4)第三层抑制电路吸收的能量图47系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌共模耦合叠在AC110V 270度相位上(在线)。上图为放电电流波形，下图为箝位电压波形。
图48为图41水平轴不同倍率的展开图。
图49为图41水平轴不同倍率的展开图。
图50为图41水平轴不同倍率的展开图。
图51系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌常模耦合浪涌下第二层抑制电路的箝位电压、总放电电流、VI乘积与吸收能量，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)浪涌总放电电流CH(2)第二层抑制电路的箝位电压CH(3)第二层抑制电路的VI乘积CH(4)第二层抑制电路吸收的能量图52系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌常模耦合浪涌下第三层抑制电路的箝位电压、放电电流、VI乘积与吸收能量，图中四组波形由上而下，分别为CH(1)第三层抑制电路的放电电流CH(2)第三层抑制电路的箝位电压
CH(3)第三层抑制电路的VI乘积CH(4)第三层抑制电路吸收的能量图53系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌常模耦合叠在AC110V270度相位上(在线)。上图为放电电流波形，下图为箝位电压波形。
图54为图53水平轴不同倍率的展开图。
图55为图53水平轴不同倍率的展开图。
图56为图53水平轴不同倍率的展开图。
图57系以0.5μS_100KHz 6KV振铃浪涌常模耦合叠在DC-48V上(在线)。上图为放电电流波形，下图为箝位电压波形。
图58为图57水平轴不同倍率的展开图。
图59为图57水平轴不同倍率的展开图。
图60为图57水平轴不同倍率的展开图。
图61是KEYTEK公司制造的浪涌产生设备的浪涌能力参数。
图62是离线情况下，易损性干扰浪涌共模耦合抑制能力测试(吸收能量表示值为对称电路单边能量)。
图63是1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA正、负极性组合浪涌，交替叠在AC110V 0度至315度相位上，以共模耦合方式进行测试。
图64是离线情况下，易损性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试。
图65是1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA正、负极性组合浪涌，交替叠在AC110V 0度至315度相位上，以常模耦合方式进行测试。
图66是1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA正、负极性组合浪涌，交替叠在DC-48V上，以常模耦合方式进行测试。
图67是离线情况下，感受性干扰浪涌共模耦合抑制能力测试(吸收能量值为对称电路单边能量)。
图68是0.5μS_100KHz 6KV/500A振铃波正负、极性交替叠在AC110V 0度至315度相位上，以共模耦合方式进行测试。
图69是离线情况下，感受性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试(吸收能量值为对称电路单边能量)。
图70是0.5μS_100KHz 6KV/500A振铃浪涌正负、极性交替叠在AC110V 0度至315度相位上，以常模耦合方式进行测试。
图71是0.5μS_100KHz 6KV/500A振铃浪涌，正、负极性交替叠在DC-48V上，以常模耦合方式进行测试。
以下配合后附图示与实验数据图表，详细说明本发明之具体实施例如后。
本发明系为一种以TVSS为主要构件的三层式对称型抑制器10，以“吸收浪涌之能量”为着眼点，应用于供电系统，而具有快速浪涌抑制功能、自动回复、与完全吸收浪涌能量的高效率浪涌抑制方法。
前述对称型浪涌抑制器10，其最佳实施例例如图2所示，包括由半导体聚合开关(poly switch)11与电路串联为第一层、由金属氧化物变阻器12串联避雷管13为第二层、由电感14与金属氧化物变阻器12组成的T型抑制电路为第三层，而构成三层式对称型浪涌抑制电路。
当突浪涌持续时间在数十个mS以上时将造成浪涌能量、电流大幅上升，聚合开关11将断开(高阻抗状态)，断开速度由I2决定，当电流愈大，则断开速度愈快。在相同环境下，此聚合开关11断开时间仅为一般保险丝熔断时间的六分之一，并且一般保险丝为浪涌电流熔断时会产生电弧电压，但聚合开关11没有此一缺点(详见后附原件测试分析)。另因聚合开关11可复置(Resettle)、不需更换的特点为保险丝所不能及，因此，以此设计为本发明电路中第一层浪涌抑制，以充分发挥其特性。
电路中浪涌抑制的第二层是基于“V-I特性曲线不连续效应”的避免、与浪涌能量吸收的考量。金属氧化物变阻器12与避雷管13关联会造成V-I特性曲线不连续效应，以串联方式则可避免。当典型雷击浪涌(1.2/50μS)进入对称型浪涌抑制电路时，因50μS的时间尚不足以使聚合开关11断开，因而需由金属氧化物变阻器12串联避雷管13的第二层浪涌吸收电路发挥功能，将浪涌电压抑制在箝位电压以下，并大量吸收浪涌所含带的能量。
经第二层浪涌吸收电路抑制后的残留浪涌，再经由电感14与金属氧化物变阻器12组成的T型第三层抑制电路，以电感14抑制浪涌电流、与金属氧化物变阻器12第二次箝位与能量吸收，使浪涌残留能量被吸收至微小得对电气设备15不再具杀伤力的程度。
本发明的上述对称型抑制电路10，可获得极高的共模排斥比值，当浪涌以共模模式(Common Mode)进入后在输出端将会抵消，使电气设备受到完全又完全的保护。对于浮动接地的电气设备，浪涌在常模模式(Normal Mode)进入时，本发明的对称型浪涌抑制电路10，以内部TVSS成串联型态，经过两层浪涌能量吸收、电压抑制、与电流限制，使浪涌对电气设备15不具杀伤力。
本发明之各元件在浪涌环境下的测试分析半导体聚合开关11、金属氧化物变阻器12、避雷管13、与电感14等元件，在浪涌环境下的行为模式测试分析如下1.半导体聚合开关聚合开关11是正温度系统元件，其内阻与流经内部电流量成正比，当电流愈大则其内阻愈大，使其两端电压上升最后进入高阻抗状态；此行为亦使电流急速下降而达到抑制浪涌电流的功效。如后附图3、4所示聚合开关两端电压测试，其中图3系为以0.5μS_100KHz 6KV扼铃波(Ring wave)浪涌进行浪涌时，聚合开关两端的电压波形，显示电压值随电流大小变化而变化。图4系为以1.2/50μS 6KV，8/20μS 3KA组合波(Bi-wave)负极性浪涌浪涌时，聚合开关两端电压波形，显示电压值随电流上升而增加。聚合开关断开速度由I2决定，测试结果聚合开关断开时间为31.7mS(如图5)，要比保险丝熔断时间需214.5mS(如图6)明显更快。又因为一般保险丝被浪涌电流熔断时，所产生的电弧电压，远高于电路上的浪涌电压，如图7中所示；在1.2μS 6KV，8/20μS 3KV组合波浪涌浪涌下，一般保险丝熔断时所产生的电弧电压高达14KV以下，聚合开关11则无此现象。2.避雷管避雷管13是引导性元件，本身并不吸收能量，其击穿动作电压为浪涌电压上升率的函数；在非导通状态时，两端阻抗高达10MΩ以上，一旦击穿后即快速的引导、排除浪涌电流。避雷管最大的缺点是故障持续(Hold over)现象而产生续流，见图8和9。图8中显示避雷管故障持续现象而形成续流，图9显示避雷管障持续现象而形成周期性供电中断，上述续流的存在将使避雷管烧毁。在本发明的电路10中，第二层金属氧化物变阻器(MOV)12串联避雷管13，经测试结果显示并无续流情形存在(如图10)，避雷管串联MOV在1.2/50μS 6KV，8/20μS3KA组合波浪涌浪涌下无任何故障持续与续流存在情形，3.26mS后恢复正常；图11显示避雷管串联MOV在0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌浪涌下无任何故障持续与续流存在情形，100μS后恢复正常。3.空心电感浪涌阻抗(
)与浪涌电流成反比，浪涌阻抗值愈高，则浪涌电流值愈低，因此电感14可抑制浪涌电流，降低金属氧化物变阻器(MOV)12的箝位电压，达到完全吸收的效果。浪涌浪涌下电感两端电压波形见图12、13所示，图12显示空心电感在1.2/50μS6KV，8/20μS 3KA组合波浪涌浪涌下流经的放电电流与两端电压波形；图13显示空心电感在0.5μS_100KHz 6KV，振铃波浪涌浪涌下流经的放电电流与两端电压波形。4.金属氧化物变阻器(MOV)金属氧化物变阻器(MOV)是非线性浪涌吸收性元件，本身会吸收浪涌能量。MOV的箝位电压值由浪涌电流决定，MOV的箝位电压波形与流经的放电电流波形决定其所吸收的能量(
t1-t2为电流波形存在的时间)。浪涌浪涌下MOV的箝位电压波形与所流经的放电电流波形见图14、15所示。图14中，显示MOV在1.2/50μS 6KV，8/20μS3KA组合波浪涌浪涌下吸收44焦耳能量(
；图15中，显示MOV在0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌浪涌下，吸收62m焦耳能量(
本发明的电路组成元件，经由上述测试分析可知各元件在三层式对称型抑制电路上的功能性；在供电系统上，可借助于本发明的电路，由“吸收浪涌能量”的方式来抑制电气设备中的各种干扰浪涌，使电气设备受到严密而安全的保护。
本发明的高效率对称型浪涌抑制电路，抑制能力的综合测试分析本电路以KEYTEK公司制造的浪涌产生设备为浪涌源，其浪涌产生能量详见表一。在离线(Off-Line)与在线(On-Lin)情况下，以个人电脑、通讯设备为被保护对象，利用易损性干扰浪涌30秒间隔连续浪涌200次以上；感受性干扰浪涌10秒间隔连续浪涌1000次以上，全部测试过程中，个人电脑、通读设备无损坏或动作等现象。其浪涌方法与测试记录如下(1)能量吸收效率分析浪涌抑制方法的吸收能量＝(浪涌源含带的浪涌能量)-(进入电气设备的残留浪涌能量)。
在浪涌源含带的浪涌能量为已知的情形下，应用具有数字运算功能的数字示波器，以(
)计算进入电气设备的残留浪涌能量，即可获知浪涌抑制方法所吸收的能量。图16、17、18和19中，是以1.2/50μS 6KV、8/20μS 3KA100焦耳以上能量的组合波浪涌重叠在AC110V电源，经本发明的对称型浪涌抑制器，再进入六位半高精密数字电表的残留浪涌电压、电流、与能量等波形监测。其中图17、18和19为图16中水平轴不同倍率的展开；由上而下分别为浪涌抑制器电路内部箝位电压、放电电流、进入电气设备的残留浪涌电压与残留放电电流。图20的波形中由上而下第一个波形为图19波形经数学运算后所求得的进入六位半高精密数电表的残留浪涌能量波形为34.1m焦耳(向量模式下，以积分求得能量值单位以VS表示)。
由上述分析可知，本发明的浪涌抑制方法可吸收100焦耳能量中99.96焦耳以上的浪涌能量，浪涌吸收效率为99.9％以上，几乎把外来浪涌能量完全抑制吸收。(2)易损性干扰浪涌测试(Vulnerability interference surge testing)易损性干扰浪涌测试，主要目的是检验被试物是否有因浪涌能量进入而发生烧毁、或故障的现象。
A.离线情况下，易损性干扰浪涌共模耦合抑制能力测试以组合浪涌开路电压1.2/50μS 6KV以上、短路电路8/20μS 3KA以上，输出100焦耳以上能量对本发明的电路进行共模耦合模式浪涌抑制能力测试，箝位电压、放电电流波形详见图21、22和23，各参数值，见表二。
B.单相三线式，离线情况下，易损性干扰浪涌共模耦合抑制能力测试以1.2/50μS，6KV、8/20μS 3KA以上的组合波浪涌正负极性交替，叠在AC110V不同的相位上，以一般PC为负载，间隔30各秒，进行两循环64次连续浪涌测试，详细电脑记录见表三，PC无任何异常情形发生。离线情况下，经时间轴数次展开后所摄下正极性浪涌箝位电压波形，见图24、25、26、27和28所示。负极性浪涌箝位电压波形，见图29、30和31所示。
箝位电压均值为 285V 标准偏差值为150V总放电电流均值为3306A标准偏差值为64AAC110V电源上的共模浪涌在对称型浪涌抑制电路抑制下，8mS内AC110V电源已恢复正常。
C.离线情况下，易损性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA组合波浪涌对本发明的电路进行常模耦合模式浪涌抑制能力测试，箝位电压、放电电流波形详见图32、33、34和35，各参数值见表四。
D.AC单相三线式，在线情况下，易损性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA以上组合波浪涌正负极性交替，叠在AC110V不同的相位上，以一般PC当负载，间隔30秒，进行两循环64次连续浪涌测试，详细电脑记录见表5，PC无任何异常情形发生。在线情况下，经时间轴数次展开后摄下的浪涌箝位电压波形，见图36、37、38、39和40所示。输出端箝位电压均值为602V 标准偏差值为123V总放电电流均值为2737A标准偏差值为34AE.DC-48V，在线情况下，易损性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试以1.2/50μS，6KV、8/20μS，3KA以上组合波浪涌正负极性交替，叠在DC-48V上，以一般电话总机当负载，间隔30秒，进行两循环20次连续浪涌测试，详细电脑记录见附表六，电话总机无任何异常情形发生。在线情况下，经时间轴数次展开后所摄下的浪涌箝位电压波形，见图41、42、43和44所示。
输出端箝位电压均值为1456V标准偏差值为490V总放电电流均值为2564A标准偏差值为59A(3)感受性干扰浪涌测试(Susceptibility ineterference surge testing)感受性干扰浪涌测试主要目的，是检验被试物是否有因浪涌上升速度快而发生误动作的现象。
A.离线情况下，感受性干扰浪涌共模耦合抑制能力测试以振铃波浪涌开路电压0.5μS_100KHz 6KV、短路电流500A以上，输出7焦耳对本发明的电路进行共模耦合模式浪涌抑制能力测试，箝位电压、放电电流波形详见图45、46，各参数值见表七。
B.感受性干扰浪涌共模耦合抑制能力测试(在线)情况下以0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌叠在AC110V不同的相位上，以一般PC当负载，间隔10秒，进行五循环400次连续浪涌测试，详细电脑记录见附表八，PC无任何异常情形发生。在线情况下，经时间轴数次展开后所摄下的浪涌箝位电压波形，见图47、48、49和50所示。
输出端箝位电压均值为523V标准偏差值为162V总放电电流均值为493A标准偏差值为13AAC110V电源上的共模浪涌在对称型浪涌抑制电路抑制下，40μS内AC110V电源已恢复正常。
C.感受性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试(在线情况下)以振铃波浪涌开路电压0.5μS_100KHz 6KV、短路电路500A以上，输出7焦耳对本发明的电路进行常模耦合模式浪涌抑制能力测试，箝位电压、放电电流波形详见图51和52，各参数值见表九。
D.感受性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试(在线情况下)以0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌叠在AC110V不同的相位上，以一般PC当负载，间隔10秒，进行五循环400次连续浪涌测试，详细电脑记录见附表十，PC无任何异常情形发生。在线情况下，经时间轴数次展开后所摄下的浪涌箝位电压波形，详见图53、54、55和56所示。
输出端箝位电压均值为1061V标准偏差值为129V总放电电流均值为386A 标准偏差值为6AE.DC-48V，在线情况下，感受性干扰浪涌常模耦合抑制能力测试以0.5μS_100KHz 6KV振铃波浪涌叠在DC-48V上，以一般电话总机当负载，间隔30秒，进行二十循环200次连续浪涌测试，详细电脑记录见附表十一，电话总机无任何异常情形发生。在线情况下，经时间轴数次展开后所摄下的浪涌箝位电压波形见图57、58、59和60所示。
输出端箝位电压均值为872V标准偏差值为209V总放电电流均值为333A标准偏差值为23A
权利要求
1.一种浪涌抑制方法，其特征在于，系藉由设于电气设备的电源电路、数字电路、模拟电路、控制电路中的浪涌抑制器，用于抑制干扰浪涌，其中的抑制器，系以吸收浪涌能量的方式，由暂态电压浪涌抑制元件为主要构件，构成三层式对称型浪涌抑制器。
2.如权利要求1中所述的浪涌抑制方法，其特征是，该三层式对称型浪涌抑制器，系包括由半导体聚合开关与电路串联为第一层、由金属氧化物变阻器串联避雷管为第二层、由电感与金属氧化物变阻器所组成的T型抑制电路为第三层，所构成的三层式对称型抑制电路。
3.如权利要求1中所述的浪涌抑制方法，其特征是，该三层式对称型浪涌抑制器，系可制成220V以下的低压交流电源、或插座上独立使用的干扰浪涌抑制保护单元。
4.如权利要求1中所述的浪涌抑制方法，其特征是，该三层式对称型浪涌抑制器，系可制成直流电源电路上独立使用的干扰浪涌抑制保护单元。
5.如权利要求1中所述的浪涌抑制方法，其特征是，该三层式对称型浪涌抑制器，系可将其中各层电路分离，分别应用于各种电气设备的电路中。
全文摘要
一种浪涌抑制方法,是以完全吸收浪涌能量的方式,设计由TVSS为主要构件的三层式对称型浪涌抑制器,用以装设于电源端。该对称型浪涌抑制器,系包括半导体元件金属氧化物变阻器避雷管、半导体聚合开关、与空心电感等元件,组成各具有不同浪涌抑制效果的三层式抑制电路,以抑制电气设备中的各种干扰浪涌,使电气设备受到严密而安全的保护。
文档编号H02H9/04GK1181651SQ9611451
公开日1998年5月13日 申请日期1996年10月30日 优先权日1996年10月30日
发明者廖顺安 申请人:廖顺安