Surge arrester 放电管使用介绍

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     电源设计中，有些共模或者差模电感会并一颗放电管，并且在开关机过程中会看到这个放电管在闪，说明在放电管两端的电压过高，击穿了放电管在放电，但是共模或者差模的阻抗都是很低的，为什么会有那么大的电压？

    带着疑问，做如下实验，如图1是一个简单的反激线路，在电感L1处并联了D4，D4是一个300V的放电管  

图1

当不装D4的时候，AC 230V开机，用探头分别勾L1前后的电压波形如图2所示，CHI是L1前电压波形，CH2是L1后电压波形，CH4是电感电流波形

图2

可以看出，开机瞬间，浪涌电流是很大的，有十几A，原因是后极有电容充电的原因，但是为什么刚开始的时候电感前的电压都到300V了，电感后电压还是0呢？原来是这个电感的电感的反向电动势电压，从电感电流波形可以看出，刚开始的时候，电感电流是往上增长的，因为电感的感应电动势总是阻碍电流的变化，所以感应电动势的电压是左正右负的；

将波形再展开，如图3，根据电感电压V=L*di/dt，该公式反映了电感上感应电动势的电压大小和电流变化快慢有关，当电感电流变换逐步到顶点的时候，斜率基本为0，电感电压也为0，所以看到电感前后的电压重合，然后电感电流继续下降，这个时候电感的感应电动势同样也是阻值电感电流的变化，所以电感电压是右正，左负，所以电感右边的电压比左边高，因为是空载开机，电解充满电之后没有在耗电，这个时候电感L1和C4形成震荡，所以电感电流在震荡变化

图3

我们也可以用示波器的数学函数f(t)功能，利用公式将CH1电压减去CH2电压，就可以看出电感两端的电压了，如图4，当然也可以用隔离探头之间量测电感两端电压

图4

那加了放电管会怎么样呢?如图5是加了放电管的波形，可以看到当电感前的电压达到放电管的动作电压，电感两端的电压立刻相等，并且将电感电流钳位，并没有充那么高

图5

由此实验可以得出，在电感增加放电管，不仅可以抑制浪涌电流，而且减少了电压震荡，对后极MOS的应力也有帮助，所以对电源设计是非常有帮助的

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这篇文章对了然开关电源的瞬态过程很有帮助。