クランプ電圧：それは何ですか？（ブレイクダウン電圧およびレットスルー電圧との比較）

クランピング電圧とは？

クランピング電圧は、電気回路のブレーカーやサージプロテクターが通過を制限する前に許容される最大電圧として定義されます。現代の電気機器では、サージから保護するためにクランピング電圧技術が使用されています。

クランピング電圧は、サージプロテクターにあらかじめ設定された電圧です。サージプロテクターは、この数値を超える入力電圧を制限します。注意点として、サージプロテクターはAC回路で発生するスパイクやサージから下流の機器を保護するために回路に接続される装置です。

入力電圧がこの予め定義された「クランピング電圧」を超える場合、サージプロテクターは電圧をこの予め定義された（安全な）電圧に抑えることになります。

これにより、デバイスがパワーサージによって損傷することを防ぎ、近くの人々の安全も確保することができます。このような方法で電圧が抑制されると、電圧は「クランプ」されたと表現されます。

例えば、デバイスのノミナル電圧が120Vで、240Vの入力電圧まで適切に動作します。

入力電圧がこの制限を超えると、デバイスが損傷する可能性があります。デバイスのより良い動作のために、クランピング電圧は最大耐えられる電圧よりも低い値を選択します。

この例では、最大耐えられる電圧は240Vです。デバイスでのサージ効果を防ぐために、サージプロテクターをデバイスに接続し、入力電圧を240V未満に制限します。ここでは、クランピング電圧を220Vに設定します。

上流でサージが発生し電圧が上昇すると、サージプロテクターは電圧を最大220Vに「クランプ」します。

サージプロテクターの性能は実験室でテストされ、多くのテストが行われています。

クランピング電圧 vs ブレイクダウン電圧

ブレイクダウン電圧は、絶縁体が導体のように振る舞い始め、大量の電流が絶縁体を通過する最小電圧レベルとして定義されます。

ダイオードの電気特性は、絶縁体と導体の間にあるため、ダイオードはシリコン、ゲルマニウムなどの半導体材料で作られています。

逆バイアス条件下では、ダイオードは絶縁体のように振る舞います。供給電圧が逆方向ブレイクダウン電圧を超えると、接合部でブレイクダウンが発生し、電流がダイオードを通過します。

クランピング電圧はブレイクダウン電圧とは異なる概念です。クランピング電圧は、入力電圧が超えることができない基準線です。ブレイクダウン電圧は、電流がゼロになる基準線です。この基準線を超えると、電流が流れ始めます。

クランピング電圧 vs レットスルー電圧

クランピング電圧はまた「レットスルー電圧」とも呼ばれます。一部のサージプロテクターデバイスでは、クランピング電圧をレットスルー電圧として記載することがあります。

その名の通り、サージプロテクターが接続されたデバイスを通す電圧レベルです。そして、この電圧レベルまで、接続されたデバイスは正常に動作します。

良いクランピング電圧とは？

特定のデバイスまたは回路のクランピング電圧の値は、それが耐えられる電圧量によって異なります。

サージプロテクターは、入力供給によるサージを制御するために使用されます。クランピング電圧は、サージプロテクターがサージを減衰させる電圧レベルを決定します。最良のサージプロテクターの場合、クランピング電圧は400Vを超えないことが望ましいです。

優れたサージプロテクターにとって、サージに対する応答時間は最も重要です。応答時間が速いほど、保護が良くなります。通常、サージ保護の応答時間はナノ秒単位で測定されます。

クランピング電圧の値が低いほど、保護は良くなる傾向があります。しかし、時には不必要なトリッピングや保護システム全体の寿命短縮につながることもあります。

アンダライターズ・ラボラトリーズ (UL) は、120V ACシステムに対して3つの保護レベルを提案しており、それは330V、400V、500Vの電圧レベルです。120V ACシステムの標準的なクランピング電圧は330Vです。

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