서지 보호 장치(SPD)는 다양한 전자 장치, 계측기 및 통신 회선에 대한 안전 보호를 제공하는 전자 장치입니다. AC 50/60Hz 및 정격 전압 220V/380V의 전원 공급 시스템에 적합합니다. 서지 보호기의 유형과 구조는 용도에 따라 다르지만 일반적으로 다음과 같은 방식으로 분류할 수 있습니다.
一、 작업 원리에 따른 분류
- 전압 스위치 유형: 순간 과전압이 없을 때는 고임피던스 상태이며, 서지가 발생하면 갑자기 저임피던스 상태로 바뀌어 서지 전류를 접지로 효과적으로 전환하고 장비를 과전압 손상으로부터 보호합니다. 일반적으로 사용되는 비선형 부품에는 방전 갭, 가스 방전관, 사이리스터 등이 있습니다.
- 전압 제한 유형: 서지가 없을 때는 높은 임피던스 상태를 나타내지만 서지 전류와 전압이 증가함에 따라 임피던스는 지속적으로 감소하여 전압을 안전한 수준으로 제한합니다. 전류 전압 특성은 강력한 비선형이어서 과전압으로 인한 장비 손상을 방지합니다. 일반적으로 사용되는 비선형 구성 요소에는 산화 아연, 바리스터, 억제 다이오드, 눈사태 다이오드 등이 있습니다.
- 조합형: 전압 스위치형과 전압 제한형 SPD를 결합하여 전압 스위치 기능과 전압 제한 기능을 모두 갖추고 있어 과도 과전압과 방전 서지 전류를 동시에 제한하여 더 나은 보호 효과를 제공합니다.
二、 적용 시나리오별 분류
- 전원 보호 장치: AC 전원 보호기, DC 전원 보호기, 스위치 전원 보호기 등을 포함합니다.
- 신호 보호기: 저주파 신호 보호기, 고주파 신호 보호기, 안테나 피더 보호기 등을 포함합니다.
세、 실험수준에 따른 분류
국가 표준 GB/T 18802.11-20201에 따르면 서지 보호기는 테스트 수준에 따라 다음 세 가지 범주로 분류할 수도 있습니다.
- 클래스 I 서지 보호기(1단계 서지 보호기):주로 직접 낙뢰 또는 유도 낙뢰로 인한 큰 충격 전류를 견뎌내는 데 사용되며 장비나 시스템이 견딜 수 있는 범위 내로 제한합니다. 실험 파형은 10/350 μs입니다.
- 2등급 서지 보호기(2차 서지 보호기):주로 간접적인 낙뢰 또는 스위치 작동으로 인해 발생하는 중간 진폭 서지 전류를 견뎌내고 이를 더 낮은 수준으로 줄이는 데 사용됩니다. 실험 파형은 8/20 μs입니다.
- 3등급 서지 보호기(3단계 서지 보호기):주로 소진폭 서지 전류 또는 잔류 파형을 견뎌내고 최소한으로 제거하는 데 사용됩니다. 실험 파형은 1.2/50 μs와 8/20 μs의 합성파입니다. 주요 적용 시나리오는 컴퓨터, 통신 장비, 계측기 등과 같은 라인 끝의 민감한 장비입니다.
또한 서지 보호기의 억제 장치에 따라 다음과 같은 범주로 분류할 수도 있습니다.
- 금속산화물 바리스터(MOV): 금속 산화물(주로 산화 아연) 소재로 구성되었으며, 나노초 단위의 응답 속도를 갖추고 있으며, 서로 등을 맞대고 연결된 두 개의 전압 조정기와 매우 유사한 특성을 가진 클램핑 장치입니다.
- 과도 전압 억제기(TVS):그것은 서브 나노초 응답 속도의 전압 클램핑 모드에서 작동합니다. 다양한 상황의 요구를 충족할 수 있는 여러 가지 패키징 방법이 있습니다. TVS의 전압이 특정 진폭을 초과하면 장치는 PN 접합 역 과전압 눈사태 파괴를 통해 서지 에너지를 빠르게 전도하고 방출합니다. 서지 에너지가 작은 상황에 적합하고, 서지 에너지가 크고 다른 고전력 서지 억제 장치와 함께 사용해야 하는 경우 2차 보호로 사용해야 합니다.
- 가스 방전관 (GDT):세라믹 용기에 담겨 있으며, 불활성 가스(아르곤 또는 네온)로 채워진 틈이 있는 두 개 이상의 금속 전극으로 구성됩니다. 두 단자에 인가된 전압이 가스 방전관 내부의 가스가 파괴되는 지점에 도달하면 가스 방전관이 방전을 시작하고 장치는 단락 회로 상태에 들어가 전극 간 전압이 파괴 전압을 초과하지 않습니다.
요약하자면, 서지 보호기에는 여러 유형이 있으며, 이는 다양한 적용 시나리오와 보호 요구 사항에 따라 선택되어야 합니다.
