spd电涌保护器

1、、概述电涌保护器(Surge protection Device)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”英文简写为SPD电涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的 电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而 损坏。电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电 压限制元件。用于电涌保护器的基本元器件有：放电间隙、充气放电管、压敏电 阻、抑制二极管和扼流线圈等。二、历史最原始的浪涌保护器羊角形间隙，出现于 19世纪末期，用于架空输电线路，防 止雷击损坏设备绝缘而造成停

2、电，故称“ Surge Protective Device(浪涌保护器)”。20世纪20年代，出现了铝浪涌保护器，氧化膜浪涌保护器和丸式浪涌 保护器。30年代出现了管式浪涌保护器。50年代出现了碳化硅防雷器。70年代 由日本松下公司首先发明了以金属氧化物陶瓷为主要部件的金属氧化物浪涌保 护器。现代浪涌保护器，不仅对高压线路中的各种雷电过电压和操作过电压有很 好的保护作用，也在微电子领域中大展拳脚。三、SPD的分类：1 按工作原理分：(1) 开关型：其工作原理是当没有瞬时过电压时呈现为高阻抗，但一旦响应雷 电瞬时过电压时，其阻抗就突变为低值，允许雷电流通过。用作此类装置时器件 有：放电间隙、气体

3、放电管、闸流晶体管等。(2) 限压型：其工作原理是当没有瞬时过电压时为高阻扰，但随电涌电流和电 压的增加其阻抗会不断减小，其电流电压特性为强烈非线性。用作此类装置的器件有：氧化锌、压敏电 阻、抑制二极管、雪崩二极管等。(3) 分流型或扼流型分流型：与被保护的设备并联，对雷电脉冲呈现为低阻抗，而对正常工作频率呈 现为高阻抗。扼流型：与被保护的设备串联，对雷电脉冲呈现为高阻抗，而对正常的工作频率 呈现为低阻抗。用作此类装置的器件有：扼流线圈、高通滤波器、低通滤波器、1/4波长短路器等。2 按用途分：（1）电源保护器：交流电源保护器、直流电源保护器、开关电源保护器等。（2）信号保护器：低频信号保护器

4、、咼频信号保护器、天馈保护器等。四、SPD勺基本元器件及其工作原理：1 放电间隙（又称保护间隙）它一般由暴露在空气中的两根相隔一定间隙的金属棒组成，其中一根金属棒与所需保护设备的电源相线L1或零线（N相连，另一根金属棒与接地线（PE） 相连接，当瞬时过电压袭来时，间隙被击穿，把一部分过电压的电荷引入大地， 避免了被保护设备上的电压升高。这种放电间隙的两金属棒之间的距离可按需要 调整，结构较简单，其缺点时灭弧性能差。改进型的放电间隙为角型间隙，它的 灭弧功能较前者为好，它是靠回路的电动力F作用以及热气流的上升作用而使电 弧熄灭的。2 气体放电管它是由相互离开的一对冷阴板封装在充有一定的惰性气体（

5、Ar）的玻璃管或陶瓷管内组成的。为了提高放电管的触发概率，在放电管内还有助触发剂。这种充气 放电管有二极型的，也有三极型的，气体放电管的技术参数主要有：直流放电电压Ude;冲击放电电压Up一般情况下Up（23）Udc;工频而授电流In;冲击而授电流Ip ;绝缘电阻R（109Q）;极间电容（1-5PF）气体放电管可在直流和交流条件下使用，其所选用的直流放电电压Udc分别如下: 在直流条件下使用：UdO 1.8U0 （ U0为线路正常工作的直流电压）在交流条件下使用：U dc 1.44Un（Un为线路正常工作的交流电压有效值） 3压敏电阻它是以ZnO为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻，当作用在

6、其两端的电压达到一定数值后，电阻对电压十分敏感。它的工作原理相 当于多个半导体P-N的串并联。压敏电阻的特点是非线性特性好（I=CUa中的非线性系数a），通流容量大（ 2KA/cm2，常态泄漏电流小（10-710-6A），残压低（取决于压敏电阻的工作 电压和通流容量），对瞬时过电压响应时间快（210-8S），无续流。 电涌保 护器（SPD工作原理和结构压敏电阻的技术参数主要有：压敏电压（即开关电压）UN参考电压Ulma；残压Ures;残压比K（K=Ures/UN）;最大通流容量Imax;泄漏电流；响应时间。压敏电阻的使用条件有：压敏电压：U心(V2X 1.2 ) /0.7U0(U0为工频电源额

7、定电压)最小参考电压：Ulma( 1.82) Uac (直流条件下使用)Ulma ( 2.22.5 )Uac (在交流条件下使用，Uac为交流工作电压)压敏电阻的最大参考电压应由被保护电子设备的耐受电压来确定，应使压敏电阻的残压低于被保护电子设备的而损电压水平，即 (Ulma)maxw Ub/K,上式中 K为残压比，Ub为被保护设备的而损电压。4 抑制二极管抑制二极管具有箝位限压功能，它是工作在反向击穿区，由于它具有箝位电压低 和动作响应快的优点，特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示：I=CUa，上式中a为非线性系数， 对于齐纳二极管a =7

8、9,在雪崩二极管a =57。抑制二极管的技术参数主要有：(1) 额定击穿电压，它是指在指定反向击穿电流(常为lma )下的击穿电压， 这于齐纳二极管额定击穿电压一般在 2.9V4.7V范围内，而雪崩二极管的额定 击穿电压常在5.6V200V范围内。(2) 最大箝位电压：它是指管子在通过规定波形的大电流时，其两端出现的最咼电压。(3) 脉冲功率：它是指在规定的电流波形(如 10/1000卩s)下，管子两端的最 大箝位电压与管子中电流等值之积。(4) 反向变位电压：它是指管子在反向泄漏区，其两端所能施加的最大电压，在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值，也

9、即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。(5) 最大泄漏电流：它是指在反向变位电压作用下，管子中流过的最大反向电 流。(6) 响应时间：1011s5.扼流线圈扼流线圈是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。扼流线圈使用在平衡线 路中能有效地抑制共模干扰信号（如雷电干扰），而对线路正常传输的差模信号无影响。这种扼流线圈在制作时应满足以下要求：（1）绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的 匝间不发生击穿短

10、路。（2）当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和。（3）线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击 穿。（4）线圈应尽可能绕制单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时 过电压的而授能力。6.1/4波长短路器1/4波长短路器是根据雷电波的频谱分析和天馈线的驻波理论所制作的微波信号电涌保护器，这种保护器中的金属短路棒长度是根据工作信号频率（如900MHZ或1800MHZ的1/4波长的大小来确定的。此并联的短路棒长度对于该工作信号 频率来说，其阻抗无穷大，相当于开路，不影响该信号的传输，但对于雷电波来 说，由于雷电能量主要分布在n+KHZ下，此短路棒对于雷电波阻抗很小

11、，相当 于短路，雷电能量级被泄放入地。由于1/4波长短路棒的直径一般为几毫米，因 此耐冲击电流性能好，可达到 30KA（8/20卩s）以上，而且残压很小，此残压主 要是由短路棒的自身电感所引起的，其不足之处是工频带较窄，带宽约为2%-20%左右，另一个缺点是不能对天馈设施加直流偏置，使某些应用受到限制。三、SPD勺基本电路电涌保护器的电路根据不同需要，有不同的形式，其基本元器件就是上面介绍的 几种，一个技术精通的防雷产品研究工作者， 可设计出五花八门的电路，好似一 盒积木可搭出不同的结构图案。研制出既有效又性能价格比好的产品，是防雷工 作者的重任。编辑本段串行检测SERIALPRESENCEE

12、TECT模组存在的串行检测）的缩写。也即是通过IIC串行接口的EEPRO对内存插槽中的模组存在的信息检查。这样的话，模组有关的信 息都必须纪录在EEPROI中.习惯的，我们把这颗EEPROM 1（就称为SPD了。为 Serial Presenee Detect的缩写，它是烧录在 EEPRO内的码，以往开机时 BIOS 必须侦测memory但有了 SPD就不必再去作侦测的动作，而由BIOS直接读取SPD 取得内存的相关资料。SPD是一组关于内存模组的配置信息，女口 P-Bank数量、电压、行地址/列地址数 量、位宽、各种主要操作时序（如 CL、tRCD tRP、tRAS等）它们存放在一 个容量为

13、 256 字节的 EEPROMEIectrically Erasable Programmable Read Only Memory电擦除可编程只读存储器）中。实际上在SPD中, JEDE（规定的标准信息只用了 128个字节（还有128字节，属 于厂商自己的专用区）。一般的，一个字节至少对应一种参数，有的参数需要多 个字节来表述（如产品续列号，生产商在 JEDEC组织中的代码）。SPD内的时序信息由模组生产商根据所使用的内存芯片的特点编写并写入至 EEPROM主要用途就是协助北桥芯片精确调整内存的物理 /时序参数，以达到最 佳的使用效果。如果在BIOS中将内存设置选项定为“ By SPD 。同

14、主板的BIOS一样，SPD也是可以刷新的。用Thaiphoon Burner这款软件就能 做到。当主板上插有新旧两条大小一致的内存导致系统不稳定，主板的 BIOS又无法对 两条内存的频率分别调整时，可以把性能弱的SPD刷到强的那条内存上，以提高 稳定性。注意：千万不要把内存大小不同的 SPD互相刷！ DDR DDR2 DDR3勺SPD也不能 混刷。同BIOS的刷新一样是有风险的，如果需要请在刷新前备份被刷的内存 spd。 从某种意义上来说，SPD芯片是识别内存品牌的一个重要标志。如果 SPD内的参 数值设置得不合理，不但不能起到优化内存的作用，反而还会引起系统工作不稳 定，甚至死机。因此，很多

15、普通内存或兼容内存厂商为了避免兼容性问题，一般 都将SPD中的内存工作参数设置得较为保守，从而限制了内存性能的充分发挥； 同时，如果两条内存的SPD信息不一致，也可能导致兼容性问题，调整合适的 SPD值才能确保最佳性能。通过刷新内存的 SPD信息，可在兼容性及性能上得到 一定的提升，刷新内存SPD参数必须保证源SPD参数的内存条与目标内存条所使 用的内存颗粒较为接近，否则可能导致刷新后的内存条工作不稳定甚至无法工作。 专业人员常用专用设备或专用转接头配合编程器来刷新内存条的SPD数据，另外还可以利用软件刷新内存 SPD参数。如Thaiphoon Burner是一款内存SPD信息 读写绿色软件，

16、它可以在无需拆机的情况下直接读写内存条的SPD信息。能识别由JEDEC分配的635个唯一生产ID，完全兼容DDR内存。当计算机开机时，串行存在检查（SPD为存储在同步动态随机访问存储器（SDRAM 内存模块中电可擦除可编程只读存储器 （EEPROMI芯片上的信息，它告诉基本输 入/输出系统（BIOS模块的大小、数据宽度、速度以及电压。BIOS使用该信息来合适配置内存以达到最好的可靠性和性能。如果内存模块没有SPD BIOS则假定内存模块的信息，在一些内存中，这么处理不会有问题，但是SDRA存储器必 须具有SPD否则计算机可能根本不启动，如果启动了，假定的信息可能导致致 命异常错误。SPD出现以

17、前，存储器芯片通过并行存在检查（PPD来识别，PPD为各个信息位 使用一个单独的PIN，这意味着只能存储内存模块的速度和密度，因为引脚空间 有限。SPD内存模块上的EEPRO芯片只需要两个引脚，从而可以存储更多的信 息。SPD（ Serial Prese nee Detect ），笔者翻译为“配置（存在位）串行探测”， 而不是“连续存在探测”，如果单从字意上理解，后者的翻译并没有问题，但从 其真正用意与工作方式来看，前者更准确一些。为什么呢？下面具体说说。SPD是一组关于内存模组的配置信息，如 P-Bank数量、电压、行地址/列地址数量、 位宽、各种主要操作时序（如 CL tRCD tRP、t

18、RAS等）它们存放在一个容 量为 256 字节的 EEPR（ ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory ， 电擦除可编程只读存储器）中。实际上在 SPD中, JEDEC规定的标准信息只用了 128个字节（还有128字节，属于厂商自己的专用区）。一般的，一个字节至少 对应一种参数，有的参数需要多个字节来表述（如产品续列号，生产商在JEDEC组织中的代码）。其中，一个字节中的每个bit都可能用来表示这一参数的具体 数值。由于SPD的信息很多，在此就不一一列出了，有兴趣的读者可以参阅相关 文档。SPD内的时序信息由模组生产商根据所使用的内存芯片的特点编写并写入 至EEPROM主要用途就是协助北桥芯片精确调整内存的物理 /时序参数，以达到 最佳的使用效果。如果在 BIOS中将内存设置选项定为“ By SPD 。编辑本段计算文档可计算文档SPD（SciencePlay Documen）是数苑科技信息有限公司面向教育学 习、科学研究、工程技术与生产管理等领域开发的科学办公软件之一。与同类办公软件相比，该软件的主要特色在于它集成了数苑自主核心技术软件MathPlay &GraphPlay，并针对教育与科研等相关领域的需求解决多个突出问题。1.菜单栏样式可计算文档SPD菜单栏式样:2.公式编辑和计算功能只要