什麼是瞬態電壓？

什麼是瞬態電壓？
發表於 24 年 2013 月 XNUMX 日，由 Littelfuse Littelfuse 
電壓瞬變被定義為電能的短時間浪湧，是先前存儲的或由其他方式（例如重感性負載或閃電）引起的能量突然釋放的結果。 在電氣或電子電路中，這種能量可以通過受控的開關動作以可預測的方式釋放，或者從外部源隨機感應到電路中。


可重複的瞬變通常由電動機、發電機的運行或無功電路組件的切換引起。 另一方面，隨機瞬變通常是由閃電和靜電放電 (ESD) 引起的。 閃電和 ESD 通常發生不可預測，可能需要精細監控才能準確測量，尤其是在電路板級別感應時。 許多電子標準小組已經使用公認的監測或測試方法分析了瞬態電壓的發生。 幾個瞬變的關鍵特性如下表所示。


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瞬態電壓尖峰的特性


瞬態電壓尖峰通常表現出“雙指數”波，如下圖所示的閃電和 ESD。


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閃電的指數上升時間在1.2微秒到10微秒（基本上是10%到90%）範圍內，持續時間在50微秒到1000微秒（峰值的50%）範圍內。 另一方面，ESD 是持續時間短得多的事件。 上升時間的特點是小於 1.0ns。 總持續時間約為 100ns。


為什麼瞬態越來越受到關注？


組件小型化導致對電應力的敏感性增加。 例如，微處理器的結構和導電路徑無法處理來自 ESD 瞬變的高電流。 此類組件在非常低的電壓下運行，因此必須控制電壓擾動以防止設備中斷和潛在或災難性故障。


如今，靈敏的微處理器廣泛應用於各種設備中。 從家用電器（如洗碗機）到工業控制甚至玩具，一切都使用微處理器來提高功能和效率。


大多數車輛現在還採用多個電子系統來控制發動機、氣候、制動以及在某些情況下的轉向、牽引和安全系統。


電器和汽車中的許多子組件或支持組件（例如電動機或附件）對整個系統構成瞬態威脅。


仔細的電路設計不僅應考慮環境情況，還應考慮這些相關組件的潛在影響。 下面的表 2 顯示了各種組件技術的脆弱性。


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