電涌保護(hù)器可保護(hù)您的電子設(shè)備免受電氣系統(tǒng)中的電涌影響。 埃里克·馮·韋伯/蓋蒂圖片社

　　當(dāng)你把一個(gè) 計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)，您可能會(huì)購買的一件標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是 電涌保護(hù)器.它們有一個(gè)明顯的功能;它們允許您將多個(gè)組件插入一個(gè)電源插座。對于構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有不同組件，電涌保護(hù)器是有用的設(shè)備。

　　但另一個(gè)函數(shù) 電涌保護(hù)器電源板 — 保護(hù)計(jì)算機(jī)中的電子設(shè)備免受電涌的影響 — 更為重要。那么電涌保護(hù)器是如何工作的以及何時(shí)需要它們?你怎么知道你擁有的那個(gè)質(zhì)量是否好?

　　電涌保護(hù)器系統(tǒng)的主要工作是保護(hù)電子設(shè)備免受“浪涌”的影響。 因此，如果您想知道電涌保護(hù)器的作用，第一個(gè)問題是，“什么是浪涌? 然后，”為什么需要保護(hù)電子產(chǎn)品免受它們的影響?

　　一個(gè) 功率浪涌或 瞬態(tài)電壓，是電流中電壓明顯高于指定水平的增加。在美國正常的家庭和辦公室布線中，標(biāo)準(zhǔn)電壓為 120 伏.如果電壓上升到 120 伏以上，則存在問題，電涌保護(hù)器有助于防止浪涌損壞電子設(shè)備。

　　要理解這個(gè)問題，了解電壓是有幫助的。 電壓 是衡量差異的度量 電勢能.電流從一個(gè)點(diǎn)傳播到另一個(gè)點(diǎn)，因?yàn)閷?dǎo)線一端的電勢能大于另一端的電勢能。這與使壓力下的水從軟管中流出的原理相同 - 軟管一端的較高壓力將水推向低壓區(qū)域。您可以將電壓視為 電壓力.

　　各種因素都可能導(dǎo)致電壓短暫升高：

　　當(dāng)增加持續(xù)三納秒(十億分之一秒)或更長時(shí)間時(shí)，它被稱為 激.

　　當(dāng)它只持續(xù)一兩納秒時(shí)，它被稱為 穗.

　　如果浪涌或尖峰足夠高，可能會(huì)對機(jī)器造成重大損壞。這種效果與對軟管施加過多的水壓非常相似。如果水壓太大，軟管會(huì)爆裂。當(dāng)過多的電壓力通過電線時(shí)也會(huì)發(fā)生類似的事情——電線“爆裂”。 實(shí)際上，電線像燈泡中的燈絲一樣加熱并燃燒，但這是同樣的想法。

　　即使增加的電壓不會(huì)立即損壞您的電子設(shè)備，它也可能會(huì)給組件帶來額外的壓力，隨著時(shí)間的推移它們會(huì)磨損。在下一節(jié)中，我們將看看電涌保護(hù)器如何防止這種情況發(fā)生。

　　浪涌保護(hù)

　　標(biāo)準(zhǔn)電涌保護(hù)器將電流從插座傳遞到插入電源板的幾個(gè)電氣和電子設(shè)備。如果電壓來自插座 浪涌或尖峰 — 高于可接受的水平 — 電涌保護(hù)器將多余的電力轉(zhuǎn)移到插座的 接地線.

壓敏電阻 （MOV） 浪涌保護(hù)器" src="https://supp.iczoom.com/images/public/202301/1673578862610099566.gif" width="285" height="448"/>

　　此圖顯示了帶有線路調(diào)節(jié)和保險(xiǎn)絲的簡單金屬氧化物壓敏電阻 (MOV) 浪涌保護(hù)器。

　　如何工作

　　在最常見的電涌保護(hù)器類型中，稱為 金屬氧化物壓敏電阻 (.MOV) 轉(zhuǎn)移額外的電壓。如左圖所示，MOV 在熱電源線和接地線之間形成連接。

　　MOV由三部分組成：一塊 金屬氧化物 中間的材料，通過 兩個(gè)半導(dǎo)體.

　　這些 半導(dǎo)體 有一個(gè) 可變電阻 這取決于電壓。當(dāng)電壓低于一定水平時(shí)，半導(dǎo)體中的電子以產(chǎn)生非常高的電阻的方式流動(dòng)。當(dāng)電壓超過該水平時(shí)，電子的行為會(huì)有所不同，從而產(chǎn)生低得多的電阻。當(dāng)電壓正確時(shí)，MOV 不執(zhí)行任何操作。當(dāng)電壓過高時(shí)，MOV 可以傳導(dǎo)大量電流以消除額外的電壓。

　　一旦多余的電流被轉(zhuǎn)移到MOV并接地，熱線中的電壓就會(huì)恢復(fù)到正常水平，因此MOV的電阻再次上升。這樣，MOV 僅轉(zhuǎn)移浪涌電流，同時(shí)允許標(biāo)準(zhǔn)電流繼續(xù)為連接到浪涌保護(hù)器的任何機(jī)器供電。打個(gè)比方，MOV 充當(dāng)壓敏閥，僅在壓力過大時(shí)打開。

　　氣體放電避雷器

　　另一種類型的電涌保護(hù)器是 氣體放電避雷器，或氣管。這些管子的作用與MOV相同——它們將額外的電流從熱線轉(zhuǎn)移到地線。氣體放電避雷器是 通常用于變電站等場所，工業(yè)廠房或辦公樓內(nèi)部，它們可以安裝在電力變壓器的氣管中或安裝在外墻上。

　　當(dāng)電壓達(dá)到一定水平時(shí)，氣體的組成使其是不良導(dǎo)體。當(dāng)電壓浪涌超過該水平時(shí)，電力足夠強(qiáng)大 電離氣體，使其成為非常有效的導(dǎo)體。它將電流傳遞到地線，直到電壓達(dá)到正常水平，然后再次成為不良導(dǎo)體。

　　這兩種方法都有一個(gè) 并聯(lián)電路 設(shè)計(jì) — 額外的電壓從標(biāo)準(zhǔn)路徑饋送到另一個(gè)電路。一些電涌保護(hù)器產(chǎn)品通過 串聯(lián)電路 設(shè)計(jì) — 額外的電力不會(huì)分流到另一條線路，而是在通過熱線的途中減慢速度。基本上，這些抑制器檢測到何時(shí)有高壓，然后存儲電力，逐漸釋放。制造這種保護(hù)器的公司認(rèn)為，這種方法提供了更好的保護(hù)，因?yàn)樗姆磻?yīng)更快，并且不會(huì)在地面線路中傾倒電力，這可能會(huì)破壞建筑物的電氣系統(tǒng)。

　　作為備份，一些電涌保護(hù)器還具有 內(nèi)置保險(xiǎn)絲.一個(gè) 保險(xiǎn)絲 是一種電阻器，只要電流低于一定水平，就可以輕松傳導(dǎo)電流。如果電流增加到可接受的水平以上，電阻引起的熱量會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲，從而切斷電路。如果 MOV 不停止電涌，額外的電流會(huì)燒毀保險(xiǎn)絲，從而節(jié)省連接的機(jī)器。該保險(xiǎn)絲僅工作一次，因?yàn)樗诖诉^程中被破壞。

　　一些電涌保護(hù)器具有 線路調(diào)節(jié) 用于過濾“線路噪聲”的系統(tǒng)，即較小的電流波動(dòng)。具有線路調(diào)節(jié)功能的基本電涌保護(hù)器使用相當(dāng)簡單的系統(tǒng)。在通往電源板插座的途中，熱線通過 環(huán)形扼流線圈.扼流圈是一個(gè)磁性材料環(huán)，用電線包裹——一種基本的 電磁體.熱線中通過電流的起伏對電磁鐵充電，使其發(fā)出電磁力，從而平滑電流的小幅增加和減少。這種“調(diào)節(jié)”電流更穩(wěn)定，因此在您的電子設(shè)備上更容易。

　　電涌

　　您可能認(rèn)為閃電暴是電涌的主要原因之一，但它們實(shí)際上是最不常見的原因之一。 凱文·索爾茲伯里/蓋蒂圖片社

　　當(dāng)電源線中的某個(gè)點(diǎn)有東西增加電荷時(shí)，就會(huì)發(fā)生電涌。這會(huì)導(dǎo)致電勢能增加，從而增加流向墻壁插座的電流。幾種不同的事情可能導(dǎo)致這種情況發(fā)生。

　　最熟悉的來源可能是 閃電，盡管它實(shí)際上是最不常見的原因之一。當(dāng)雷電擊中電力線附近時(shí)，無論是在地下、建筑物中還是沿著電線桿運(yùn)行，電能都可以將電壓提高數(shù)百萬伏特。這會(huì)導(dǎo)致非常大的電涌，幾乎可以壓倒任何電涌保護(hù)器。在雷暴中，您永遠(yuǎn)不應(yīng)該依靠電涌保護(hù)器來保存電子設(shè)備。最好的保護(hù)是拔掉它們。

　　電涌的一個(gè)更常見的原因是操作 大功率電氣設(shè)備，如電梯， 空調(diào) 和 冰箱.這些高功率設(shè)備需要大量能量來打開和關(guān)閉壓縮機(jī)和 電機(jī).這可能會(huì)產(chǎn)生突然、短暫的電力需求，從而擾亂電氣系統(tǒng)中的穩(wěn)定電壓流。

　　雖然這些浪涌遠(yuǎn)不及雷電浪涌的強(qiáng)度，但它們可能嚴(yán)重到足以立即或逐漸損壞組件，并且它們經(jīng)常發(fā)生在大多數(shù)建筑物的電氣系統(tǒng)中。

　　電涌的其他來源包括接線故障、公用事業(yè)公司設(shè)備問題和電力線倒塌。將電力從發(fā)電機(jī)輸送到我們家庭或辦公室插座的變壓器和線路系統(tǒng)非常復(fù)雜。有幾十個(gè)可能的故障點(diǎn)，以及許多可能導(dǎo)致功率流不均勻的潛在錯(cuò)誤。在當(dāng)今的配電系統(tǒng)中，電涌是不可避免的。

　　何時(shí)使用電涌保護(hù)器

　　當(dāng)您插入計(jì)算機(jī)、娛樂中心設(shè)備或高端游戲機(jī)等電子設(shè)備時(shí)，您需要使用電涌保護(hù)器。 佩里·馬斯特羅維托/蓋蒂圖片社

　　在上一節(jié)中，我們看到電涌是我們當(dāng)前電氣系統(tǒng)中不可避免的經(jīng)常發(fā)生的情況。這就提出了一個(gè)有趣的問題：如果我們必須期待電涌，為什么50年前我們的家中不需要電涌保護(hù)器?

　　答案是，復(fù)雜的現(xiàn)代電子設(shè)備中的許多組件(例如 計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)和 高清電視)比舊機(jī)器中的組件更小、更精致，因此對電流增加更敏感。 微處理器作為所有計(jì)算機(jī)以及許多家用電器不可或缺的一部分，對浪涌特別敏感。它們只有在正確的電壓下獲得穩(wěn)定的電流時(shí)才能正常工作。

　　因此，是否應(yīng)該使用電涌保護(hù)器取決于您連接到電源的設(shè)備類型。

　　您應(yīng)該使用電涌保護(hù)器 使用您的計(jì)算機(jī).它充滿了電壓敏感元件，電涌很容易損壞這些元件。至少，這種損壞會(huì)縮短計(jì)算機(jī)的使用壽命，并且可能會(huì)清除所有數(shù)據(jù)或破壞系統(tǒng)。

　　最好將電涌保護(hù)器用于其他高端電子設(shè)備，例如娛樂中心組件。電涌保護(hù)器通常會(huì)延長這些設(shè)備的使用壽命，并且大功率浪涌總是有可能造成嚴(yán)重?fù)p壞。

　　最好不要插入以下設(shè)備 自然消耗大量安培數(shù) 放入電涌保護(hù)器中，因?yàn)樗鼈冊谑褂眠^程中會(huì)導(dǎo)致保護(hù)器過度磨損。其中包括帶有加熱元件或大型電動(dòng)機(jī)的設(shè)備，例如咖啡機(jī)、空間加熱器、冰箱或真空吸塵器。這些設(shè)備應(yīng)直接插入墻上插座。

　　請勿將多個(gè)配電盤鏈接在一起，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致電壓輸出不正確、過熱甚至火災(zāi)。

　　電涌保護(hù)器的一個(gè)問題是，MOV 可能會(huì)因一次良好的浪涌而燒毀。因此，最好獲得帶有 指示燈 這告訴您它是否正常運(yùn)行。

　　即使您將電涌保護(hù)器連接到所有插座，您的設(shè)備也可能受到來自其他來源的破壞性浪涌的影響。由于閃電或許多其他因素，任何將信號帶入您家的線路也可能帶來電涌。如果您有連接到昂貴設(shè)備的同軸電纜線，請考慮 電纜電涌保護(hù)器。 這些線路上的浪涌造成的損害與電源線上的浪涌一樣大。

　　電涌保護(hù)級別

　　并非所有電涌保護(hù)器都是一樣的。事實(shí)上，兩者都有很大的范圍 性能和價(jià)格 的保護(hù)系統(tǒng)。

　　在一端，您有基本的 5 美元電涌保護(hù)器電源板，它將提供很少的保護(hù)。

　　另一方面，您的系統(tǒng)花費(fèi)數(shù)百甚至數(shù)千美元，這將防止附近幾乎所有閃電擊中的東西。

　　大多數(shù)系統(tǒng)都有某種限制;選擇適合您的保護(hù)器系統(tǒng)是平衡系統(tǒng)成本與丟失數(shù)據(jù)或電子設(shè)備的成本的問題。與保險(xiǎn)一樣，您可以找到您滿意的承保范圍。

　　為了保護(hù)您的設(shè)備免受浪涌的影響，您需要為每個(gè)插座提供單獨(dú)的電涌保護(hù)器。這些電源板的質(zhì)量和容量范圍很大(我們將在下一節(jié)中看到)。電源板電涌保護(hù)器有三個(gè)基本級別：

　　基本電源板：這些是帶有五個(gè)或六個(gè)插座的基本延長線單元。通常，這些型號僅提供基本保護(hù)。

　　更好的電源板： 只需 15 到 25 美元，您就可以獲得具有更好額定值和額外功能的電源板電涌保護(hù)器。

　　電涌站：這些大型電涌保護(hù)器適合您的計(jì)算機(jī)下方或地板上。它們提供卓越的電壓保護(hù)和先進(jìn)的線路調(diào)節(jié)。大多數(shù)型號還具有USB插座，并且可能具有內(nèi)置斷路器。您可以以低至 30 美元的價(jià)格獲得其中一臺，或者您可以花費(fèi) 100 美元以上購買更高級的型號。

　　不間斷電源 (UPS)：有些裝置將電涌保護(hù)與連續(xù)電涌保護(hù)相結(jié)合 不間斷電源.連續(xù)式UPS的基本設(shè)計(jì)是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電并將其存儲在電池上。然后，UPS 將電池的直流電源轉(zhuǎn)換回交流電源，并將其運(yùn)行到電子設(shè)備的交流電源插座。如果電源中斷，您的計(jì)算機(jī)將繼續(xù)運(yùn)行，并消耗存儲的電池電量。這將給您幾分鐘的時(shí)間來保存您的工作并關(guān)閉您的計(jì)算機(jī)。轉(zhuǎn)換過程還消除了來自交流電源插座的大部分線路噪聲。這些單位往往售價(jià) 150 美元或更多。

　　請注意，一些便宜的電源板將被標(biāo)記為“可重定位電源分接頭”，而不是電涌保護(hù)器。這些設(shè)備只是簡單地將一個(gè) 120 伏插座分成多個(gè)電源，但在發(fā)生電涌時(shí)不會(huì)提供任何額外的防御。這些看起來幾乎與電涌保護(hù)器相同，因此請確保在購買前包裝清楚地說明產(chǎn)品的功能。

　　普通的UPS將為您提供高水平的保護(hù)，但您仍應(yīng)使用電涌保護(hù)器。UPS 將阻止大多數(shù)浪涌到達(dá)您的計(jì)算機(jī)，但它本身可能會(huì)遭受嚴(yán)重?fù)p壞。使用基本的電涌保護(hù)器是個(gè)好主意，如果只是為了節(jié)省您的 UPS。

　　一旦您決定了需要什么級別的電涌保護(hù)，就該貨比三家了。在下一節(jié)中，我們將找出在考慮不同模型時(shí)應(yīng)該尋找什么。

　　美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室評級

　　選擇具有顯示其正在保護(hù)設(shè)備的燈以及接地的電涌保護(hù)器的電涌保護(hù)器。 托尼·坎貝爾/快門股票

　　購買電涌保護(hù)器很棘手，因?yàn)槭袌錾嫌泻芏鄮缀鹾翢o價(jià)值的產(chǎn)品。研究特定模型是確保良好結(jié)果的最佳方式，但您可以通過尋找一些質(zhì)量標(biāo)志來很好地了解產(chǎn)品的性能水平。

　　首先，看一下 價(jià)格.一般來說，不要對任何價(jià)格低于 10 美元的電涌保護(hù)器抱有太多期望。這些裝置通常使用功能有限的簡單、廉價(jià)的 MOV，并且不會(huì)保護(hù)您的系統(tǒng)免受更大的浪涌或尖峰的影響。

　　當(dāng)然，高價(jià)格并不總是保證質(zhì)量。要了解該裝置的功能，您需要查看其 保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室 (UL) 等級.UL 是一家獨(dú)立的非營利性公司，負(fù)責(zé)測試電氣和電子產(chǎn)品的安全性。如果保護(hù)器沒有 UL 列名，它可能是垃圾;它很有可能根本沒有任何保護(hù)組件。如果它確實(shí)使用 MOV，它們的質(zhì)量可能較差。更便宜的 MOV 很容易過熱并設(shè)置 電涌保護(hù)器著火.

　　當(dāng)然，許多UL列名的產(chǎn)品質(zhì)量也較差，但您至少可以保證它們具有一定的電涌保護(hù)功能并符合最低安全標(biāo)準(zhǔn)。確保商品被列為 瞬態(tài)電壓浪涌抑制器.這意味著它符合以下標(biāo)準(zhǔn)： UL 1449，UL 對浪涌抑制器的最低性能標(biāo)準(zhǔn)。UL列出的許多電源板根本沒有電涌保護(hù)組件。它們僅因其作為延長線的性能而被列出。

　　沒有電涌保護(hù)器是100%有效的，即使是頂級設(shè)備也可能存在一些嚴(yán)重的問題。電子專家對處理電涌的最佳方法存在一些分歧，不同的制造商聲稱其他技術(shù)本質(zhì)上存在缺陷。

　　浪涌保護(hù)器額定值

　　在列出的電涌保護(hù)器上，您應(yīng)該找到幾個(gè)額定值。查找：

　　鉗位電壓：這告訴您什么電壓會(huì)導(dǎo)致 MOV 將電力傳導(dǎo)到地線。鉗位電壓越低表示保護(hù)越好。UL 等級分為三個(gè)級別的保護(hù) — 330 V、400 V 和 500 V。通常，箝位電壓超過400 V是過高的。

　　能量吸收/耗散：這個(gè)評級， 以焦耳為單位，告訴您電涌保護(hù)器在發(fā)生故障之前可以吸收多少能量。數(shù)字越大表示保護(hù)越大。尋找額定值至少為 200 至 400 焦耳的保護(hù)器。為了獲得更好的保護(hù)，請尋找 600 焦耳或更高的額定值。

　　響應(yīng)時(shí)間：電涌保護(hù)器不會(huì)立即啟動(dòng);當(dāng)他們響應(yīng)電涌時(shí)，會(huì)有非常輕微的延遲。更長的響應(yīng)意味著您的設(shè)備將暴露在浪涌下更長的時(shí)間。尋找在不到一納秒內(nèi)響應(yīng)的電涌保護(hù)器。

　　更好的電涌保護(hù)器可能會(huì)對其性能提供某種保證。如果您要購買更昂貴的設(shè)備，請尋找設(shè)備附帶保修的保護(hù)器。如果設(shè)備無法保護(hù)您的設(shè)備免受電涌的影響，公司將更換它。

　　電涌保護(hù)器常見問題解答

　　電涌保護(hù)器有什么作用?

　　電涌保護(hù)器的主要工作是保護(hù)設(shè)備免受電涌或電壓明顯高于指定電量的增加的影響。如果浪涌足夠高，可能會(huì)對您家中的電子設(shè)備和電器造成嚴(yán)重?fù)p壞。

　　所有的電源板都是電涌保護(hù)器嗎?

　　電涌保護(hù)器和電源板看起來非常相似，但并非所有電源板都是電涌保護(hù)器。事實(shí)上，許多只是美化的延長線。

　　全屋電涌保護(hù)器物有所值嗎?

　　全屋電涌保護(hù)器稱為“電涌放電器”。這些可以保護(hù)您房屋中的所有電路免受一定范圍的電壓浪涌的影響，但只能保護(hù)來自外部來源的電路，例如公用事業(yè)公司問題、閃電和變壓器開關(guān)。它們只需 300-600 美元(包括安裝費(fèi)用)，您可能有資格獲得家庭保險(xiǎn)折扣，因此物有所值。

　　電涌保護(hù)器有哪些類型?

　　有四種常見的類型：基本電源板、更好的電源板、浪涌站和不間斷電源 (UPS) 板。成本、防護(hù)等級和附加功能從基本增加到 UPS。

　　墻上插座有電涌保護(hù)嗎?

　　標(biāo)準(zhǔn)電源插座(包括三腳)沒有電涌保護(hù)。電涌保護(hù)器主要以電源板或條的形式出售，盡管您可以購買與插座齊平的單插座電涌保護(hù)器。