Tensione di clamping: Cos'è? (vs Tensione di rottura e tensione di passaggio)
Cosa è la tensione di clamping?
La tensione di clamping è definita come la massima tensione consentita a passare attraverso un dispositivo di protezione elettrica o protettore contro le sovratensioni prima di limitare ulteriormente la tensione che passa attraverso il circuito. La tecnica della tensione di clamping viene utilizzata nelle attrezzature elettriche moderne per proteggere da sovratensioni.
La tensione di clamping è una tensione predefinita per un protettore contro le sovratensioni. Il protettore contro le sovratensioni limiterà la tensione in ingresso a non superare questo valore. Si noti che un protettore contro le sovratensioni è un dispositivo connesso a un circuito per proteggere l'equipaggiamento a valle da impulsi o sovratensioni che si verificano nei circuiti AC.
Se la tensione in ingresso supera questa tensione di clamping predefinita, il protettore contro le sovratensioni ridurrà la tensione a questo valore predefinito (sicuro).
In questo modo si salvaguarda l'apparecchiatura dal subire una sovratensione, che potrebbe danneggiarla e mettere a rischio la sicurezza delle persone nelle vicinanze. Se la tensione viene ridotta in questo modo, si dice che la tensione sia stata "clampeata".
Ad esempio, la tensione nominale del dispositivo è 120V e funziona correttamente con un limite di 240V di tensione in ingresso.
Se la tensione in ingresso supera questo limite, il dispositivo potrebbe essere danneggiato. Per un funzionamento migliore del dispositivo, scegliamo una tensione di clamping inferiore alla tensione massima sostenibile.
In questo esempio, la tensione massima sostenibile è 240V. Per prevenire l'effetto di sovratensione su un dispositivo, si connette un protettore contro le sovratensioni al dispositivo che limita la tensione in ingresso a leggermente meno di 240V. In questo caso, scegliamo una tensione di clamping di 220V.
Se si verifica un'impennata a monte che causa un aumento della tensione, il protettore contro le sovratensioni "clamperà" la tensione a un massimo di 220V.
Le prestazioni dei protettori contro le sovratensioni vengono testate in laboratorio, e su di essi vengono condotti molti test.
Tensione di clamping vs Tensione di rottura
La tensione di rottura è definita come il livello minimo di tensione al quale l'isolante inizia a comportarsi come un conduttore e un grande numero di corrente passa attraverso l'isolante.
Le proprietà elettriche di un diodo si trovano tra isolante e conduttore perché i diodi sono realizzati con materiali semiconduttori come silicio, germanio, ecc.
In condizioni di polarizzazione inversa, il diodo si comporta come un isolante. Se la tensione fornita è superiore alla tensione di rottura inversa, si verifica la rottura nella giunzione e la corrente passa attraverso il diodo.
La tensione di clamping è un concetto diverso dalla tensione di rottura. Una tensione di clamping è un livello oltre il quale la tensione in ingresso non può andare. Una tensione di rottura è un livello al quale la corrente è zero. Dopo aver superato questo livello, la corrente inizia a scorrere.
Tensione di clamping vs Tensione di passaggio
La tensione di clamping è anche nota come "tensione di passaggio." In alcuni dispositivi protettivi contro le sovratensioni, la tensione di clamping viene menzionata come tensione di passaggio.
Come suggerisce il nome, è un livello di tensione fino al quale il protettore contro le sovratensioni consente il passaggio ai dispositivi collegati. E fino a questo livello di tensione, i dispositivi collegati funzionano correttamente.
Qual è una buona tensione di clamping?
Il valore della tensione di clamping per un dispositivo o circuito specifico dipende da quanto tensione può sopportare.
Un protettore contro le sovratensioni viene utilizzato per controllare le sovratensioni prodotte dall'alimentazione in ingresso. La tensione di clamping decide il livello di tensione a cui il protettore contro le sovratensioni attenua la sovratensione. Per il miglior protettore contro le sovratensioni, la tensione di clamping non deve superare 400V.
Per un buon protettore contro le sovratensioni, il tempo di risposta contro le sovratensioni è il più importante. Più rapido è il tempo di risposta, migliore è la protezione. Generalmente, il tempo di risposta della protezione contro le sovratensioni è misurato in nanosecondi.
Un valore inferiore della tensione di clamping indica una migliore protezione. Ma a volte, ciò porta a interruzioni inutili e a una vita più breve per l'intero sistema protettivo.
Underwriters Laboratories (UL) suggerisce tre livelli di protezione per il sistema AC 120V, e questi sono a 330V, 400V e 500V. La tensione di clamping standard per un sistema AC 120V è 330V.
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