过冲电压是指在电路切断电源或改变电路参数时,由于电感元件继续储存能量而导致电压瞬间上升,甚至超过原本电路中电源所提供的电压的现象。
过冲电压的出现在电子设备中可能造成重大损失,因此需要对其进行有效控制。
过冲电压的成因主要有两个方面:
(1)电感元件的储能——在电流突变的瞬间,电感元件会将电流继续存储。当电源被切断或电路参数变化时,会导致电压瞬间上升。
(2)电路元件的电容特性——电路中的电容元件在电压变化时会对其内部电荷进行调整,从而导致电压发生改变,甚至超出原本电路给定的电压范围。
过冲电压的出现会对电子设备造成严重的危害,如:
(1)电路元件损坏——过冲电压瞬间提高电路中的电压,可能导致元件的烧毁或永久性损坏。
(2)系统运行不稳定——过冲电压对系统内部的电子设备造成破坏,导致系统出现错误,从而影响整个系统的运行。
(3)对人身的危害——过冲电压可能会导致电子设备爆炸、起火等危险的情况,对人身安全造成威胁。
控制过冲电压主要采用以下方法:
(1)增加电路阻抗——增加电路阻抗可以减缓电流突变的速度,减少电感元件储存电能的能力。
(2)添加放电电阻——向电路中添加放电电阻可以减少电压瞬变的幅度,起到缓冲作用。
(3)采用过冲电路保护元件——在电路中添加专门的过冲电路保护元件,如二极管、TvS管等,可以有效限制过冲电压的幅度,并将电流引入地线,从而保护电路元件。