电子实验室工程师知识点分享：突波与突波保护器的安全要求，避免踩坑！

随着科技的发展，多数传统或高科技的电器产品，都以半导体组件作为产品内部的控制电路组件。半导体组件让电器产品的体积缩小、功能提升，但受到其组件本身特性的限制，在对抗电力突波上则显得相对薄弱，当产品的设计倾向于高科技的如何有效地保护电器产品不因突波的关系而致使功能丧失或损坏，甚至于引起触电、失火而危害到消费者的人身安全，这已成为近年来各界所关注与努力的焦点。

电器产品的隐形杀手

在一般低电压电力系统中(小于600 V AC)，突波产生的原因主要有两个：一为电力系统负载切换所产生的突波 (SwitchingSurge)；一为自然界所产生的，如闪电直接或间接击中建筑物所产生的突波 (Lightning Surge)。

目前常用的电路保护组件，如保险丝(Current Fuse) 或是无熔丝开关 (Circuit Break) 的反应时间约在 2 毫秒 (ms)之内，但突波的
产生却是以微秒 (us) 的时间来计算，两者相差 1000倍以上，在来不及反应的情况下，突波所产生的能量就已损害电器产品。

根据台湾电力公司的资料统计，从2005 年第三季到 2006年第二季，台湾地区的落雷共发生约五万多次，可说是非常频繁，一般的建筑物都安装有避雷针，能将大部分的能量从建筑物导入大地，但雷击所产生的能量非常大，避雷针只能保护建筑物不会起火或爆炸，却不能保护到整个回路末端的电器产品。

突波保护器

不论是负载切换还是闪电产生的突波，都可能对室内的电器产生不同程度的影响，轻则损害电器产品，重则造成家电短路或引发火灾，突波保护器(Surge-Protective Device, SPD) 的出现对于突波保护设计可说是一大突破。

突波保护器的原理其实很简单，主要有一个核心组件变阻器(Varistor)，变阻器会根据跨接在组件两端的电压而改变其电阻值，在低电压的时候，变阻器的电阻值很高，随着电压上升到一定值时，电阻值会在很短的时间内急速下降，一般来说反应时间大约是几个毫微秒(ns)；当变阻器应用在突波保护器时，会将突波保护器并联在电器产品的前端，如此一来，当供给正常操作电压时，突波保护器被视为开路的状态(如图一)，当电压异常升高的时候，却可视为短路的状态(如图二)，将能量挡在电器产品的前面，突波便不会对电器产品产生影响。