spd電涌保護器

1、、概述電涌保護器(Surge protection Device)是電子設(shè)備雷電防護中不可缺少的一種裝置，過去常稱為“避雷器”或“過電壓保護器”英文簡寫為SPD電涌保護器的作用是把竄入電力線、信號傳輸線的瞬時過電壓限制在設(shè)備或系統(tǒng)所能承受的 電壓范圍內(nèi)，或?qū)姶蟮睦纂娏餍沽魅氲兀Ｗo被保護的設(shè)備或系統(tǒng)不受沖擊而 損壞。電涌保護器的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含一個非線性電 壓限制元件。用于電涌保護器的基本元器件有：放電間隙、充氣放電管、壓敏電 阻、抑制二極管和扼流線圈等。二、歷史最原始的浪涌保護器羊角形間隙，出現(xiàn)于 19世紀末期，用于架空輸電線路，防 止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停

2、電，故稱“ Surge Protective Device(浪涌保護器)”。20世紀20年代，出現(xiàn)了鋁浪涌保護器，氧化膜浪涌保護器和丸式浪涌 保護器。30年代出現(xiàn)了管式浪涌保護器。50年代出現(xiàn)了碳化硅防雷器。70年代 由日本松下公司首先發(fā)明了以金屬氧化物陶瓷為主要部件的金屬氧化物浪涌保 護器。現(xiàn)代浪涌保護器，不僅對高壓線路中的各種雷電過電壓和操作過電壓有很 好的保護作用，也在微電子領(lǐng)域中大展拳腳。三、SPD的分類：1 按工作原理分：(1) 開關(guān)型：其工作原理是當沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)為高阻抗，但一旦響應(yīng)雷 電瞬時過電壓時，其阻抗就突變?yōu)榈椭担试S雷電流通過。用作此類裝置時器件 有：放電間隙、氣體

3、放電管、閘流晶體管等。(2) 限壓型：其工作原理是當沒有瞬時過電壓時為高阻擾，但隨電涌電流和電 壓的增加其阻抗會不斷減小，其電流電壓特性為強烈非線性。用作此類裝置的器件有：氧化鋅、壓敏電 阻、抑制二極管、雪崩二極管等。(3) 分流型或扼流型分流型：與被保護的設(shè)備并聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為低阻抗，而對正常工作頻率呈 現(xiàn)為高阻抗。扼流型：與被保護的設(shè)備串聯(lián)，對雷電脈沖呈現(xiàn)為高阻抗，而對正常的工作頻率 呈現(xiàn)為低阻抗。用作此類裝置的器件有：扼流線圈、高通濾波器、低通濾波器、1/4波長短路器等。2 按用途分：（1）電源保護器：交流電源保護器、直流電源保護器、開關(guān)電源保護器等。（2）信號保護器：低頻信號保護器

4、、咼頻信號保護器、天饋保護器等。四、SPD勺基本元器件及其工作原理：1 放電間隙（又稱保護間隙）它一般由暴露在空氣中的兩根相隔一定間隙的金屬棒組成，其中一根金屬棒與所需保護設(shè)備的電源相線L1或零線（N相連，另一根金屬棒與接地線（PE） 相連接，當瞬時過電壓襲來時，間隙被擊穿，把一部分過電壓的電荷引入大地， 避免了被保護設(shè)備上的電壓升高。這種放電間隙的兩金屬棒之間的距離可按需要 調(diào)整，結(jié)構(gòu)較簡單，其缺點時滅弧性能差。改進型的放電間隙為角型間隙，它的 滅弧功能較前者為好，它是靠回路的電動力F作用以及熱氣流的上升作用而使電 弧熄滅的。2 氣體放電管它是由相互離開的一對冷陰板封裝在充有一定的惰性氣體（

5、Ar）的玻璃管或陶瓷管內(nèi)組成的。為了提高放電管的觸發(fā)概率，在放電管內(nèi)還有助觸發(fā)劑。這種充氣 放電管有二極型的，也有三極型的，氣體放電管的技術(shù)參數(shù)主要有：直流放電電壓Ude;沖擊放電電壓Up一般情況下Up（23）Udc;工頻而授電流In;沖擊而授電流Ip ;絕緣電阻R（109Q）;極間電容（1-5PF）氣體放電管可在直流和交流條件下使用，其所選用的直流放電電壓Udc分別如下: 在直流條件下使用：UdO 1.8U0 （ U0為線路正常工作的直流電壓）在交流條件下使用：U dc 1.44Un（Un為線路正常工作的交流電壓有效值） 3壓敏電阻它是以ZnO為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻，當作用在

6、其兩端的電壓達到一定數(shù)值后，電阻對電壓十分敏感。它的工作原理相 當于多個半導(dǎo)體P-N的串并聯(lián)。壓敏電阻的特點是非線性特性好（I=CUa中的非線性系數(shù)a），通流容量大（ 2KA/cm2，常態(tài)泄漏電流?。?0-710-6A），殘壓低（取決于壓敏電阻的工作 電壓和通流容量），對瞬時過電壓響應(yīng)時間快（210-8S），無續(xù)流。 電涌保 護器（SPD工作原理和結(jié)構(gòu)壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)主要有：壓敏電壓（即開關(guān)電壓）UN參考電壓Ulma；殘壓Ures;殘壓比K（K=Ures/UN）;最大通流容量Imax;泄漏電流；響應(yīng)時間。壓敏電阻的使用條件有：壓敏電壓：U心(V2X 1.2 ) /0.7U0(U0為工頻電源額

7、定電壓)最小參考電壓：Ulma( 1.82) Uac (直流條件下使用)Ulma ( 2.22.5 )Uac (在交流條件下使用，Uac為交流工作電壓)壓敏電阻的最大參考電壓應(yīng)由被保護電子設(shè)備的耐受電壓來確定，應(yīng)使壓敏電阻的殘壓低于被保護電子設(shè)備的而損電壓水平，即 (Ulma)maxw Ub/K,上式中 K為殘壓比，Ub為被保護設(shè)備的而損電壓。4 抑制二極管抑制二極管具有箝位限壓功能，它是工作在反向擊穿區(qū)，由于它具有箝位電壓低 和動作響應(yīng)快的優(yōu)點，特別適合用作多級保護電路中的最末幾級保護元件。抑制二極管在擊穿區(qū)內(nèi)的伏安特性可用下式表示：I=CUa，上式中a為非線性系數(shù)， 對于齊納二極管a =7

8、9,在雪崩二極管a =57。抑制二極管的技術(shù)參數(shù)主要有：(1) 額定擊穿電壓，它是指在指定反向擊穿電流(常為lma )下的擊穿電壓， 這于齊納二極管額定擊穿電壓一般在 2.9V4.7V范圍內(nèi)，而雪崩二極管的額定 擊穿電壓常在5.6V200V范圍內(nèi)。(2) 最大箝位電壓：它是指管子在通過規(guī)定波形的大電流時，其兩端出現(xiàn)的最咼電壓。(3) 脈沖功率：它是指在規(guī)定的電流波形(如 10/1000卩s)下，管子兩端的最 大箝位電壓與管子中電流等值之積。(4) 反向變位電壓：它是指管子在反向泄漏區(qū)，其兩端所能施加的最大電壓，在此電壓下管子不應(yīng)擊穿。此反向變位電壓應(yīng)明顯高于被保護電子系統(tǒng)的最高運行電壓峰值，也

9、即不能在系統(tǒng)正常運行時處于弱導(dǎo)通狀態(tài)。(5) 最大泄漏電流：它是指在反向變位電壓作用下，管子中流過的最大反向電 流。(6) 響應(yīng)時間：1011s5.扼流線圈扼流線圈是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件，它由兩個尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個四端器件，要對于共模信號呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對于差模信號呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用。扼流線圈使用在平衡線 路中能有效地抑制共模干擾信號（如雷電干擾），而對線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枱o影響。這種扼流線圈在制作時應(yīng)滿足以下要求：（1）繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的 匝間不發(fā)生擊穿短

10、路。（2）當線圈流過瞬時大電流時，磁芯不要出現(xiàn)飽和。（3）線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊 穿。（4）線圈應(yīng)盡可能繞制單層，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強線圈對瞬時 過電壓的而授能力。6.1/4波長短路器1/4波長短路器是根據(jù)雷電波的頻譜分析和天饋線的駐波理論所制作的微波信號電涌保護器，這種保護器中的金屬短路棒長度是根據(jù)工作信號頻率（如900MHZ或1800MHZ的1/4波長的大小來確定的。此并聯(lián)的短路棒長度對于該工作信號 頻率來說，其阻抗無窮大，相當于開路，不影響該信號的傳輸，但對于雷電波來 說，由于雷電能量主要分布在n+KHZ下，此短路棒對于雷電波阻抗很小

11、，相當 于短路，雷電能量級被泄放入地。由于1/4波長短路棒的直徑一般為幾毫米，因 此耐沖擊電流性能好，可達到 30KA（8/20卩s）以上，而且殘壓很小，此殘壓主 要是由短路棒的自身電感所引起的，其不足之處是工頻帶較窄，帶寬約為2%-20%左右，另一個缺點是不能對天饋設(shè)施加直流偏置，使某些應(yīng)用受到限制。三、SPD勺基本電路電涌保護器的電路根據(jù)不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介紹的 幾種，一個技術(shù)精通的防雷產(chǎn)品研究工作者， 可設(shè)計出五花八門的電路，好似一 盒積木可搭出不同的結(jié)構(gòu)圖案。研制出既有效又性能價格比好的產(chǎn)品，是防雷工 作者的重任。編輯本段串行檢測SERIALPRESENCEE

12、TECT模組存在的串行檢測）的縮寫。也即是通過IIC串行接口的EEPRO對內(nèi)存插槽中的模組存在的信息檢查。這樣的話，模組有關(guān)的信 息都必須紀錄在EEPROI中.習(xí)慣的，我們把這顆EEPROM 1（就稱為SPD了。為 Serial Presenee Detect的縮寫，它是燒錄在 EEPRO內(nèi)的碼，以往開機時 BIOS 必須偵測memory但有了 SPD就不必再去作偵測的動作，而由BIOS直接讀取SPD 取得內(nèi)存的相關(guān)資料。SPD是一組關(guān)于內(nèi)存模組的配置信息，女口 P-Bank數(shù)量、電壓、行地址/列地址數(shù) 量、位寬、各種主要操作時序（如 CL、tRCD tRP、tRAS等）它們存放在一 個容量為

13、 256 字節(jié)的 EEPROMEIectrically Erasable Programmable Read Only Memory電擦除可編程只讀存儲器）中。實際上在SPD中, JEDE（規(guī)定的標準信息只用了 128個字節(jié)（還有128字節(jié)，屬 于廠商自己的專用區(qū)）。一般的，一個字節(jié)至少對應(yīng)一種參數(shù)，有的參數(shù)需要多 個字節(jié)來表述（如產(chǎn)品續(xù)列號，生產(chǎn)商在 JEDEC組織中的代碼）。SPD內(nèi)的時序信息由模組生產(chǎn)商根據(jù)所使用的內(nèi)存芯片的特點編寫并寫入至 EEPROM主要用途就是協(xié)助北橋芯片精確調(diào)整內(nèi)存的物理 /時序參數(shù)，以達到最 佳的使用效果。如果在BIOS中將內(nèi)存設(shè)置選項定為“ By SPD 。同

14、主板的BIOS一樣，SPD也是可以刷新的。用Thaiphoon Burner這款軟件就能 做到。當主板上插有新舊兩條大小一致的內(nèi)存導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，主板的 BIOS又無法對 兩條內(nèi)存的頻率分別調(diào)整時，可以把性能弱的SPD刷到強的那條內(nèi)存上，以提高 穩(wěn)定性。注意：千萬不要把內(nèi)存大小不同的 SPD互相刷！ DDR DDR2 DDR3勺SPD也不能 混刷。同BIOS的刷新一樣是有風(fēng)險的，如果需要請在刷新前備份被刷的內(nèi)存 spd。 從某種意義上來說，SPD芯片是識別內(nèi)存品牌的一個重要標志。如果 SPD內(nèi)的參 數(shù)值設(shè)置得不合理，不但不能起到優(yōu)化內(nèi)存的作用，反而還會引起系統(tǒng)工作不穩(wěn) 定，甚至死機。因此，很多

15、普通內(nèi)存或兼容內(nèi)存廠商為了避免兼容性問題，一般 都將SPD中的內(nèi)存工作參數(shù)設(shè)置得較為保守，從而限制了內(nèi)存性能的充分發(fā)揮； 同時，如果兩條內(nèi)存的SPD信息不一致，也可能導(dǎo)致兼容性問題，調(diào)整合適的 SPD值才能確保最佳性能。通過刷新內(nèi)存的 SPD信息，可在兼容性及性能上得到 一定的提升，刷新內(nèi)存SPD參數(shù)必須保證源SPD參數(shù)的內(nèi)存條與目標內(nèi)存條所使 用的內(nèi)存顆粒較為接近，否則可能導(dǎo)致刷新后的內(nèi)存條工作不穩(wěn)定甚至無法工作。 專業(yè)人員常用專用設(shè)備或?qū)Ｓ棉D(zhuǎn)接頭配合編程器來刷新內(nèi)存條的SPD數(shù)據(jù)，另外還可以利用軟件刷新內(nèi)存 SPD參數(shù)。如Thaiphoon Burner是一款內(nèi)存SPD信息 讀寫綠色軟件，

16、它可以在無需拆機的情況下直接讀寫內(nèi)存條的SPD信息。能識別由JEDEC分配的635個唯一生產(chǎn)ID，完全兼容DDR內(nèi)存。當計算機開機時，串行存在檢查（SPD為存儲在同步動態(tài)隨機訪問存儲器（SDRAM 內(nèi)存模塊中電可擦除可編程只讀存儲器 （EEPROMI芯片上的信息，它告訴基本輸 入/輸出系統(tǒng)（BIOS模塊的大小、數(shù)據(jù)寬度、速度以及電壓。BIOS使用該信息來合適配置內(nèi)存以達到最好的可靠性和性能。如果內(nèi)存模塊沒有SPD BIOS則假定內(nèi)存模塊的信息，在一些內(nèi)存中，這么處理不會有問題，但是SDRA存儲器必 須具有SPD否則計算機可能根本不啟動，如果啟動了，假定的信息可能導(dǎo)致致 命異常錯誤。SPD出現(xiàn)以

17、前，存儲器芯片通過并行存在檢查（PPD來識別，PPD為各個信息位 使用一個單獨的PIN，這意味著只能存儲內(nèi)存模塊的速度和密度，因為引腳空間 有限。SPD內(nèi)存模塊上的EEPRO芯片只需要兩個引腳，從而可以存儲更多的信 息。SPD（ Serial Prese nee Detect ），筆者翻譯為“配置（存在位）串行探測”， 而不是“連續(xù)存在探測”，如果單從字意上理解，后者的翻譯并沒有問題，但從 其真正用意與工作方式來看，前者更準確一些。為什么呢？下面具體說說。SPD是一組關(guān)于內(nèi)存模組的配置信息，如 P-Bank數(shù)量、電壓、行地址/列地址數(shù)量、 位寬、各種主要操作時序（如 CL tRCD tRP、t

18、RAS等）它們存放在一個容 量為 256 字節(jié)的 EEPR（ ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory ， 電擦除可編程只讀存儲器）中。實際上在 SPD中, JEDEC規(guī)定的標準信息只用了 128個字節(jié)（還有128字節(jié)，屬于廠商自己的專用區(qū)）。一般的，一個字節(jié)至少 對應(yīng)一種參數(shù)，有的參數(shù)需要多個字節(jié)來表述（如產(chǎn)品續(xù)列號，生產(chǎn)商在JEDEC組織中的代碼）。其中，一個字節(jié)中的每個bit都可能用來表示這一參數(shù)的具體 數(shù)值。由于SPD的信息很多，在此就不一一列出了，有興趣的讀者可以參閱相關(guān) 文檔。SPD內(nèi)的時序信息由模組生產(chǎn)商根據(jù)所使用的內(nèi)存芯片的特點編寫并寫入 至EEPROM主要用途就是協(xié)助北橋芯片精確調(diào)整內(nèi)存的物理 /時序參數(shù)，以達到 最佳的使用效果。如果在 BIOS中將內(nèi)存設(shè)置選項定為“ By SPD 。編輯本段計算文檔可計算文檔SPD（SciencePlay Documen）是數(shù)苑科技信息有限公司面向教育學(xué) 習(xí)、科學(xué)研究、工程技術(shù)與生產(chǎn)管理等領(lǐng)域開發(fā)的科學(xué)辦公軟件之一。與同類辦公軟件相比，該軟件的主要特色在于它集成了數(shù)苑自主核心技術(shù)軟件MathPlay &GraphPlay，并針對教育與科研等相關(guān)領(lǐng)域的需求解決多個突出問題。1.菜單欄樣式可計算文檔SPD菜單欄式樣:2.公式編輯和計算功能只要