本文设计的智能串联型浪涌保护模块(Intelligent Serial Surge Protection Module, ISSPM)如图1所示。图1的智能串联型浪涌保护模块主要包含主动型浪涌保护间隙(Active Surge Protective Gap, ASPG)和限压型压敏电阻MOV。其中ASPG包括带有触发电极的浪涌保护间隙TSPG及其主动过电压能量耦合触发电路TC(Trigger Circuit);EPU为被保护的设备。
智能串联型浪涌保护模块的工作原理如下:
1) 在额定工作电压与暂态工频过电压下,主动过电压能量耦合触发电路TC不工作,ASPG也不动作,TSPG的隔离使得压敏电阻MOV中无泄漏电流,可以避免MOV长期的泄漏电流引起的性能劣化,具有长期的工作稳定性。
2) 雷电或操作过电压时,TC可以自动耦合雷电能量而产生高压触发脉冲,致使TSPG的触发电极与下电极之间击穿导通,并产生初始触发载流子。初始触发载流子扩散到主间隙后引发TSPG主电极发生击穿,串联型模块中的MOV导通。
3) 利用TSPG的高耐受电压,可以确保额定工作电压与暂态工频过电压下的工作稳定性,而MOV的冲击残压则可以决定串联型浪涌保护模块的电压保护水平,使得串联型模型既具有很高的长期工作稳定性,又具有很高的雷电过电压保护水平。