電感性負載的過電流斷路器測試

交流電路從電源到負載端有控制啟動/關閉的開關（Switch或Relay）或半導體固態開關（Solid State Relay）， 電流保護裝置如保險絲（Fuse），電流斷路器（Circuit Breaker），再到負載裝置。

本文介紹使用AEL系列交流電子負載來模擬電路上負載裝置的電流（含啟動時暫態及運行中穩態）來測試驗證， 特別是電路上包含有電感器負載時的開關及電流斷路等元件，如上述的Switch, Relay, Fuse, Breaker等。

交流電路中的負載類型有電阻性負載、電感性負載、電容性負載及整流性負載，其中阻性負載如電熱器裝置等， 整流性負載則普遍存在於電子產品上，電子產品都使用二極體整流後電容器濾波再經變壓器轉換電路後提供電子 產品所需的直流電源，有使用二極體及電容器的整流濾波電路就是整流性負載，當電壓是50/60 Hz的弦波時， 電阻電感電容等負載的電流波形也是弦波波形，整流性負載其電流波形是大約與電壓同相位的脈衝式波形。

感性負載如馬達、壓縮機等其功率因數低於1，電流相位落後電壓，電感性負載若運作中突然供電中斷或電流 斷路器動作，就可能在電感負載上產生反電勢電壓, 若AEL AC Load也並聯在電感負載上就可能受電感上的 反電動勢電壓超過AEL AC Load內部功率元件的額定電壓而損壞。

反電動勢電壓隨電感負載的L和di/dt的乘積而變化，又di/dt會隨交流電源的弦波角度變化，因此在不同弦波角度供電中斷所產生的反電動勢電壓會不相同，通常為電源電壓的1到2倍，這樣和電源電壓疊加後就會有高達三倍的電源電壓。

AEL與電感負載連接需增加TVS來限制電感的反電動勢電壓  

下圖上方波形為電感器負載的電壓，下方為電感電流，在約42.5 ms處電感電流突然中斷，導致在電感負載上 產生突波電壓。

因此當AEL Series AC Load 連接電感元件時或變壓器時就必需增加TVS元件併聯於負載輸入端來限制L di/dt 的高電壓，避免超過內部MOSFET的額電電壓造成損壞故障，如下圖反電動勢電壓被TVS限制。

交流電壓=200 V 50 Hz , 電感負載=100 mH , AEL為500 Ω , Tvs為30KPA288CA

儲存在電感的能量（焦耳）為1/2Li² 會產生短期間的瞬間功率（Energy = power x time）的電能，反電動勢電壓通常可以使用電壓保護元件來限制，例如TVS或MOV來避免電壓超過電子負載的最高額定電壓，保護電子負載的MOSFET功率元件，TVS也需要選用足夠功率的規格。 上圖的下方為TVS的消耗能量，功率1.5 KW 時間約2 ms。

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