SPD元器件究其工作机理可区分为钳位型sPD元器仵(如压敏电阻、TⅤS)和开关型SPD元器件(如GDT、晶闸管)。钳位型SPD元器件在导通时呈现类似稳压二极管的特性,A1240A-PG132C其端电压钳位电压仍然要高于电路正常的工作电压;而开关型SPD在导通时两端子间呈现近乎短路的特性,其端电压非常低。即使如此,选用开关型叩D(如GDT)也并不意味着就能够提供更好的防护,还必须考虑冲击波头到来时电压过冲现象所产生的峰值残压,如图19-5所示。这与SPD的响应时间参数有紧密联系。

   对SPD所定义的“响应时间”是指当冲击电流波头到来时,SPD元器件

的端电压从超过其限制电压时刻直至到达电压过冲峰值时刻所经历的时间。如图19-6所示,其中‰是器件的钳位电压、yI为过冲峰值(残压),%s=⒕-%表示过冲电压,‰=(⒕+‰)/2为电压过冲峰值。响应时间是指莎I-莎c,而J2ˉ莎c是过冲持续时间,l/l/%为残压比。

   为此,设计人员常常认为只要选择的SPD响应时间足够快,后级负载上就不会出现严重的电压过冲现象。而事实上,即使采用TⅤS这样的快速响应器件,当波头的上升沿很陡峭(超过试验波形的条件)时,由于其包含丰富的高频分量,所测得的响应时间和过冲时间将会是依赖于冲击电压波形的变化值,且大于标准测试条件下的数值。造成此现象的主要原因是冲击电流在SPD的载流引线周围建立起了磁场,进而在SPD引线和被保护线路之间的环路中感应出过冲电压。所以,尽量缩短SPD元器件的引线,以及减小其与前后级元器件构成的环路面积也是在电路设计中必须考虑的要素。