电子镇流器的过电压保护设计

中心议题：

• 电子镇流器瞬时过电压产生的原因和侵入途径
• 压敏电阻器的选型原则

解决方案：

• 选择压敏电压值
• 确定压敏电阻器通流量

随着电子镇流器，电子节能灯市场日益激烈，进一步提高电子镇流器的性能已成必然趋势。国标GB15143 - 94《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》第4. 12 条规定：电子镇流器不应因电源中瞬时过电压影响其性能或受伤害。因此，各电子镇流器生产厂家都应重视保护电路的设计，确保电子镇流器在正常工作时能防护瞬态过电压的侵害，提高产品的安全可靠性。本文主要讲述了电子镇流器中过电压保护电路的设计思路，以及相应的浪涌吸收元器件压敏电阻器电参数的选型方法。

1 瞬时过电压产生的原因和侵入途径

一般来讲，瞬时过电压主要指雷电感应过电压和操作过电压，当感应雷击及雷电电磁脉冲通过电源线侵入电子系统时就会产生感应电动势，感应电动势叠加在电源线路上，就会产生瞬时高压脉冲，在线路上重叠的瞬态脉冲电压，通常远远高于一般电子设备所能承受的耐压水平，从而击毁各类用电设备，使设备遭受永久性的损坏。为了保护电子设备不受过电压的侵害。目前，预防瞬态骚扰的最有效的办法是采用浪涌吸收器件，常用的浪涌吸收器件就有压敏电阻，TVS 管等等。它的基本用法是将该吸收器直接与被保护的用电设备并联。通常用一种或几种特殊脉冲波形的峰值电流来考核这些器件的浪涌吸收能力。目前国际和国内防护级产品标准中经常见到的是用8/ 20μs 冲击电流脉冲波形(电流脉冲的前沿是8μs ，半峰波持续的时间是20μs ) 考核设备抗干扰性能。它是IEC801 - 5 中规定的标准电流脉冲波。而通信系统中常用10/ 1000μs 的冲击电流来考核。

2 电子镇流器瞬态过电压保护电路的工作原理

通常，供电电网中有时会出现高幅值(如1 kV左右) 的瞬态脉冲电压，但电子镇流器由于受成本的限制，功率变换器件的参数余量不大，为使电子镇流器可靠工作，应对这种高幅值的瞬态干扰加以抑制。

一般应在电子镇流器的电源线路或者其他被保护的电子元器件前端设计瞬态过电压保护电路，典型的保护电路见图1。

当电路中出现雷电感应过电压或瞬态操作过电压Vs 时， 保护电路和被保护的设备(或者线路中的元器件) 同时承受了过电压Vs ，由于压敏电阻(保护电路的核心元件) 的响应速度快，他以纳秒级的时间迅速呈现优良的非线性导电特性(图2 中的击穿区) ，使压敏电阻其两端的电压迅速下降，远远低于Vs 值，有效地将过电压限制在被保护设备或被保护元器件的绝缘耐压值等级下，从而使电子镇流器免受过电压的伤害。保证了电子镇流器不因电源中瞬时过电压而影响其性能或受伤害。