電涌或瞬變電壓是指電壓在電能流動(dòng)的過程中大幅超過其額定水平。在美國，一般家庭和辦公環(huán)境配線的標(biāo)準(zhǔn)電壓是120伏。如果電壓超過了120伏，就會(huì)產(chǎn)生問題，而浪涌保護(hù)器有助于防止該問題損壞計(jì)算機(jī)。

　　為了澄清這一問題，了解一些有關(guān)電壓的知識(shí)會(huì)很有幫助。電壓是一種表示電勢能差額的度量單位。電流能夠從一點(diǎn)流到另一點(diǎn)，是因?yàn)殡娋€一端的電勢能比另一端的電勢能大。這與水在壓力下流出水管的原理相似——水管一端的高壓推動(dòng)著水流向壓力較低的區(qū)域。因此，您可以將電壓看作是電壓力的度量單位。

　　我們稍后將了解到，有各種因素可以引起電壓的短暫上升。

　　當(dāng)電壓增加持續(xù)三毫微秒(十億分之一秒)或更長時(shí)間時(shí)，被稱為浪涌。

　　當(dāng)電壓增加僅持續(xù)一毫微秒或兩毫微秒時(shí)，被稱為尖峰。

　　如果浪涌或尖峰電壓足夠高，它就可能對(duì)計(jì)算機(jī)造成某種嚴(yán)重?fù)p壞。這種效果與向水管施加過大水壓十分相似。如果水壓過大，水管將會(huì)爆裂。如果電線中的電壓過大，也會(huì)發(fā)生類似的事情——電線“爆裂”。實(shí)際上，它會(huì)像電燈泡燈絲一樣發(fā)熱并燒斷，但原理相同。增加的電壓即使不會(huì)立即損壞計(jì)算機(jī)，也會(huì)使元件過度損耗，長期下來會(huì)降低它們的使用壽命。

　　浪涌保護(hù)器如何防止此情況發(fā)生的呢?

　　標(biāo)準(zhǔn)浪涌保護(hù)器會(huì)將來自電源插座的電流輸送給電源板上插接的多個(gè)電氣和電子設(shè)備。如果產(chǎn)生浪涌或尖峰，使電壓超過了可接受的級(jí)別，浪涌保護(hù)器會(huì)將多出來的電流轉(zhuǎn)移到電源插座的地線。

　　在最常見的浪涌保護(hù)器中，都有一個(gè)稱為金屬氧化物變阻器(Metal Oxide Varistor，MOV)的元件，用來轉(zhuǎn)移多余的電壓。如下圖所示，MOV將火線和地線連接在一起。

　　MOV由三部分組成：中間是一根金屬氧化物材料，由兩個(gè)半導(dǎo)體連接著電源和地線。

　　這些半導(dǎo)體具有隨著電壓變化而改變的可變電阻。當(dāng)電壓低于某個(gè)特定值時(shí)，半導(dǎo)體中的電子運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生極高的電阻。反之，當(dāng)電壓超過該特定值時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生變化，半導(dǎo)體電阻會(huì)大幅降低。如果電壓正常，MOV會(huì)閑在一旁。而當(dāng)電壓過高時(shí)，MOV可以傳導(dǎo)大量電流，消除多余的電壓。

　　一個(gè)由線路調(diào)節(jié)部分和保險(xiǎn)絲組成的簡單MOV浪涌保護(hù)器

　　隨著多余的電流經(jīng)MOV轉(zhuǎn)移到地線，火線電壓會(huì)恢復(fù)正常，從而導(dǎo)致MOV的電阻再次迅速增大。按照這種方式，MOV僅轉(zhuǎn)移電涌電流，同時(shí)允許標(biāo)準(zhǔn)電流繼續(xù)為與浪涌保護(hù)器連接的設(shè)備供電。打個(gè)比方說，MOV的作用就類似一個(gè)壓敏閥門，只有在壓力過高時(shí)才會(huì)打開。

　　另一種常見的浪涌保護(hù)裝置是氣體放電管。這些氣體放電管的作用與MOV相同 ——它們將多余的電流從火線轉(zhuǎn)移到地線，通過在兩根電線之間使用惰性氣體作為導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)此功能。

　　當(dāng)電壓處于某一特定范圍時(shí)，該氣體的組成決定了它是不良導(dǎo)體。如果電壓出現(xiàn)浪涌并超過這一范圍，電流的強(qiáng)度將足以使氣體電離，從而使氣體放電管成為非常良好的導(dǎo)體。它會(huì)將電流傳導(dǎo)至地線，直到電壓恢復(fù)正常水平，隨后它又會(huì)變成不良導(dǎo)體。