Milliseid dioode kasutatakse tavaliselt jaotusvõrkude liigvoolukaitseks?

一, TVS-diood: täppiskaitse südamik millisekunditaseme reaktsiooniga
1. Seadme omadused ja tööpõhimõte
TVS (Transient Voltage Suppressor) dioodid on konstrueeritud laviini läbilöögiefekti põhjal ja nende peamised eelised seisnevad nanosekundilises reageerimiskiiruses (vähem kui 1 × 10⁻¹ ² sekundis või sellega võrdne) ja täpses kinnituspinge juhtimises. Kui siirdepinge ületab oma läbilöögipinge (VBR), läheb seade kiiresti üle suure takistuse olekust madala takistusega olekusse ja hoiab pinget ohutusse vahemikku (VC väärtus), suunates suuri voolusid. Tüüpiline kinnituskoefitsient (VC/VBR) on 1,2-1,4. Näiteks P0640SC seeria TVS toru talub tuhandete amprite voolu tippvoolusid ja kuni sadade voltide klambripingeid, mistõttu sobib see kaitseks 600V/800V kõrgepinge jaotusvõrkudes.

2. Valiku peamised parameetrid
Reverse Cut Off Voltage (VRMM): see peaks olema 1,1–1,2 korda kõrgem kui vooluringi tavaline tööpinge. Näiteks 120 V süsteem nõuab seadmete kasutamist, mille VRMM on suurem või võrdne 132 V.
Impulsi tippvõimsus (PPP): arvutatud liigenergia põhjal, näiteks PPP, mis on suurem või võrdne E (liigpingeenergia)/VC 8/20 μs lainekuju all.
Ühendusmahtuvus (CJ): signaali nõrgenemise vältimiseks tuleks kõrgsageduslike signaaliliinide jaoks valida madala mahtuvusega seadmed (nt 0,1{1}}10 pF). Näiteks USB 3.0 liides nõuab TVS-torude kasutamist, mille CJ on väiksem või võrdne 0,3 pF.
3. Tüüpilised rakendusstsenaariumid
Andmekeskuse toitesisend: SMBJ-seeria TVS-torusid kasutatakse kolme{0}}taseme kaitse loomiseks. Esimene tase kasutab suure-võimsusega seadmeid (nt 1500 W) suurte energialainete neelamiseks ja kolmas tase madala mahtuvusega seadmeid (nt 500 W) tundlike kiipide kaitsmiseks.
Fotogalvaanilise inverteri alalisvoolu pool: Paralleelsed TVS-torud on ühendatud DC 1000 V süsteemiga, et summutada pilvkatte või massiivi vahetamisest põhjustatud mööduvat ülepinget.
2, pooljuhtlahendustoru (TSS): selgroo kaitse suure vooluvõimsuse jaoks
1. Seadme omadused ja tööpõhimõte
TSS (Thyristor Surge Suppressors) kasutab PNPN neljakihilist struktuuri, mis ühendab türistorite lülitusomadused dioodide ühesuunalise juhtivusega. Selle peamised eelised seisnevad ülikõrges liigpinge taluvuses (kuni kümneid kiloampreid) ja madalates jääkpinge omadustes (tüüpiline VC väärtus Vähem kui 2 korda VBR või sellega võrdne). Näiteks P0640SC seeria TSS talub 8/20 μs lainekuju korral 20 kA liig- ja jääkpinget alla 800 V, mistõttu sobib see kõrgepinge{8}}jaotusvõrgu magistraalliinide kaitsmiseks.

2. Valiku peamised parameetrid
Jaotuspinge (VBO): see peab ühtima süsteemi nimipingega, näiteks valides seadmed VBO{0}}kV 10 kV süsteemi jaoks.
Voolu kandevõime (Ipp): äikeseohu taseme põhjal tuleks äikesetormidega piirkondade jaoks valida seadmed, mille Ipp on suurem või võrdne 50 kA.
Reageerimisaeg: tüüpiline väärtus 100 n või sellega võrdne, astmelise kaitse saavutamiseks on vaja kooskõlastamist TVS-toruga.
3. Tüüpilised rakendusstsenaariumid
Alajaama sissetulev ots: võetakse kasutusele TSS-i ja MOV-i jadamisi kombineeritud kaitseskeem, mille esimene etapp on TSS, mis absorbeerib kõrgeid{0}}energialööke, ja teine ​​​​aste on MOV, et piirata jääkpinget.
Tuulepargi kogumisliin: paralleelne TSS 35kV kaabliklemmis, et summutada kaabli tööst põhjustatud ülepinget.
3, Varistor (MOV): ökonoomne ja tõhus universaalne kaitse
1. Seadme omadused ja tööpõhimõte
MOV (Metal Oxide Varistor) kasutab põhimaterjalina tsinkoksiidi ja saavutab pinge piiramise funktsiooni mittelineaarsete voltampri karakteristikute kaudu. Selle peamised eelised seisnevad kõrges kulu-efektiivsuses ja suures vooluvõimsuses (kuni mitusada kiloamprit kiibi kohta), kuid sellel on ka vananemismõju (jõudluse halvenemine pärast pikaajalist{2}}kasutust). Näiteks 14D471K MOV talub 40 kA liigpinget 8/20 μs lainekuju korral ja sobib lõppkaitseks madalpinge jaotusvõrkudes.

2. Valiku peamised parameetrid
Pingetundlik (V1mA): see peab olema kõrgem kui vooluahela maksimaalne pidev tööpinge, näiteks valides seadmed, mille V1mA on 320 V või suurem 220 V süsteemi puhul.
Vooluvõimsus: vastavalt äikeseriski tasemele nõuab C-klassi kaitse Iimp Suurem või võrdne 65 kA (10/350 μs lainekuju).
Lekkevool: tüüpiline väärtus 20 μA või alla selle, vananemise ja rikke vältimiseks on vaja regulaarset testimist.
3. Tüüpilised rakendusstsenaariumid
Eluruumide jaotuskast: MOV-i kasutuselevõtt, et luua kolme-taseme kaitse, esimene tase paigaldab suure-energiaga seadmed (nt 20 kA) peamise sissetuleva liini otsa ja kolmas tase madala-võimsusega seadmed (nt 2 kA) pistikupesa vooluringi.
Tööstusliku mootori juhtkapp: paralleelne MOV sagedusmuunduri sisendotsas, et summutada mootori käivitusseiskumisest põhjustatud mööduvat ülepinget.
4, mitmetasandilise kaitsesüsteemi ehitusstrateegia
1. Astmelise kaitse põhimõte
Kombinatsiooniskeemi "jämekaitse + peenkaitse" vastuvõtmine:

Tase 1 (jämekaitse): paigaldage süsteemi sissepääsu juurde TSS või suure{1}}energiaga MOV, et absorbeerida suuri energialööke (nt pikselöögid).
Teine tase (täppiskaitse): paigaldage TVS-torud seadme esiotsa, et piirata jääkpinget ohutule tasemele (näiteks alla kiibi vastupidavuse pinge).
Kolmas tase (kohalik kaitse): lõpliku kaitse tagamiseks ühendage madala võimsusega{0}}TVS-torud paralleelselt tundlike komponentidega.
2. Põhipunktid parameetrite koordineerimiseks
Energia koordineerimine: tagage, et esi{0}}otsaseadmed neelaksid energiat rohkem kui 80% kogu liigenergiast, et vältida taga-seadmete ülekoormamist.
Pinge koordineerimine: iga seadme taseme VC väärtust tuleb järk-järgult vähendada, et moodustada "gradientkaitse". Näiteks esimese taseme VC on 1500 V, teise taseme VC on 800 V ja kolmanda taseme VC on 400 V.
Aja koordineerimine: kiire reageerimise saavutamiseks kasutage seadme reageerimisaja erinevust (TSS ≈ 100 ns, TVS ≈ 1 ns).