SPD元器件究其工作機理可區(qū)分為鉗位型sPD元器仵(如壓敏電阻、TⅤS)和開關型SPD元器件(如GDT、晶閘管)。鉗位型SPD元器件在導通時呈現(xiàn)類似穩(wěn)壓二極管的特性,A1240A-PG132C其端電壓鉗位電壓仍然要高于電路正常的工作電壓;而開關型SPD在導通時兩端子間呈現(xiàn)近乎短路的特性,其端電壓非常低。即使如此,選用開關型叩D(如GDT)也并不意味著就能夠提供更好的防護,還必須考慮沖擊波頭到來時電壓過沖現(xiàn)象所產(chǎn)生的峰值殘壓,如圖19-5所示。這與SPD的響應時間參數(shù)有緊密聯(lián)系。

   對SPD所定義的“響應時間”是指當沖擊電流波頭到來時,SPD元器件

的端電壓從超過其限制電壓時刻直至到達電壓過沖峰值時刻所經(jīng)歷的時間。如圖19-6所示,其中‰是器件的鉗位電壓、yI為過沖峰值(殘壓),%s=⒕-%表示過沖電壓,‰=(⒕+‰)/2為電壓過沖峰值。響應時間是指莎I-莎c,而J2ˉ莎c是過沖持續(xù)時間,l/l/%為殘壓比。

   為此,設計人員常常認為只要選擇的SPD響應時間足夠快,后級負載上就不會出現(xiàn)嚴重的電壓過沖現(xiàn)象。而事實上,即使采用TⅤS這樣的快速響應器件,當波頭的上升沿很陡峭(超過試驗波形的條件)時,由于其包含豐富的高頻分量,所測得的響應時間和過沖時間將會是依賴于沖擊電壓波形的變化值,且大于標準測試條件下的數(shù)值。造成此現(xiàn)象的主要原因是沖擊電流在SPD的載流引線周圍建立起了磁場,進而在SPD引線和被保護線路之間的環(huán)路中感應出過沖電壓。所以,盡量縮短SPD元器件的引線,以及減小其與前后級元器件構(gòu)成的環(huán)路面積也是在電路設計中必須考慮的要素。