突波与突波保护器的安全要求

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。虽然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，因此当产品的设计倾向于高科技的同时，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 (Switching Surge)；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，尽管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因此起火或爆炸，但是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，因此突波保护器 (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，然而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)；因此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)，但是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。