電壓突波

電機工程學中的突波 （ spikes ） 是指在電路中 ， 快速 ， 持續時間不長的暫態電壓訊號 （ 電壓突波 ） 或電流訊號 （ 電流突波 ） 。 在電路中 ， 快速且持續時間不長的暫態大電壓 （ 過電壓 ） 一般是因爲以下原因而產生 ： 閃電 停電 斷路器跳脫 短路 同一電源上其他大電力設備的暫態 電力公司的誤動作 電磁場能量產生的電磁脈衝 （ EMP ） ， 頻率範圍從100 kHz到1 MHz 。 電感突波 在設計關鍵設備以及軍用硬體時 ， 需要考慮核爆炸產生的脈波 ， 核爆炸會在大氣中產生大能量的電磁脈波的能量很大 ， 頻率從1 kHz到數 GHz 的等級 。 電壓突波也會帶來電流的變化 （ 電流突波 ） 。 不過也有可能因爲電流源而產生電壓突波 。 因一電路的電流會維持定值 ， 就可能因爲阻抗突然變大而產生電壓突波 。 例如若有儲能的電感元件突然斷路 ， 又沒有續流路徑 ， 就會有突波 。 針對對電壓敏感的電路設備 ， 若電壓突波超過材料的擊穿電壓 ， 或是造成突崩潰 ， 會讓設備流進過多的電流 。 半導體PN結若流進過多的電流會使元件損壞或是減弱 。 針對電壓突波有許多的保護裝置 ， 例如雪崩二極管 、 瞬態電壓抑制二極管 、 壓敏電阻 、 過電壓或是其他的過電壓保護裝置可以分散  暫態電流 ， 因此減小電壓 。 電壓突波也稱爲surges ， 也可能是因爲磁場的快速建立或快速消退所造成 （ 其電磁感應能量反映在電路上 ） 。 不過電壓突波也可能是因爲其他常見的原因造成 ， 例如因爲意外或是風暴變壓器或高壓電源線誤短路到低壓的電源線 ， 也會有電壓突波 。 電壓突波可能是共模的 （ common mode ） ， 也可能是差模 （ differential mode ） 。 有些設備可以加裝電湧保護器 ， 避免因爲突波而破壞設備 。 每一種突波都需要選擇對應的保護設備 。 例如若保護器是裝在二條電源線之間 ， 可以抑制差模的暫態 ， 但無法抑制共模的電壓突波 。 電功率增加或減少 ， 且持續數週期 ， 稱爲swell或sag 。 若電壓上升超過一分鐘 ， 稱爲過電壓 。 一般是因爲配電系統異常所造成的 。