什么是瞬态电压？为什么需要注意这种电压？

瞬态现象的危害——什么是瞬态现象？

瞬态电压是由电能释放的短时高电压，通常在储存的能量突然释放，或有较重的电感负载或雷击等其它诱因时产生。 在电气或电子电路中，可以通过开关控制方法预先释放该能量，也可以将其随机导入外部电源电路中。

反复瞬变现象通常在操作电机、发电机或在开/关反馈电路元件时产生。 而随机瞬变现象则通常在雷击或静电放电（ESD）时产生。 雷击和静电放电的发生是无法预测的，所以需要进行精密的监测以准确测算，尤其在电路板层面可能发生上述情况的时候更需注意。 许多电子标准组使用公认的监测手段或测试方法对瞬变电压的产生进行了分析研究。 下表列举了瞬变现象的一些重要特征。

表1：瞬变源及其量值示例

瞬变电压峰值的特性

如下图所示，雷击和静电放电形成的瞬变电压峰值通常会形成一条“双指数”波形。

图1：雷击的瞬变波形

图2：静电放电的测试波形

雷击的指数生成时间在1.2微秒至10微秒之间（基本为10%至90%），持续时间在50微秒至1000微秒之间（峰值的50% ） 。 而静电放电持续的时间则相对而言短很多。 生成时间小于1.0毫微秒。 持续总时间约为100纳秒。

为什么瞬变现象越来越多地受到关注？

产品的小型化趋势使得产品对电气应力日益敏感。 以微处理器为例，其结构和导电通路无法处理由静电放电瞬变现象产生的强电流。 因为这类产品的操作电压非常低，所以必须控制电压干扰以防设备断路、潜在隐患或灾难性事件的发生。

目前，敏感微处理器广泛应用于各类设备之中。 从家用电器（例如洗碗机）至工业控制设备，甚至玩具都使用微处理器来提高性能和功效。

大部分汽车也使用多重电子系统来控制发动机、空调、刹车系统，部分汽车还将其用于控制转向、牵引和安全系统。

应用设备和汽车内的很多附件或支持产品（例如电机或配件）都有可能产生危害整个系统的瞬变现象。

因此，缜密的电路设计不仅要考虑自然环境的影响，还需要注意相关产品存在的潜在威胁。 下表2列举了不同产品的技术弱点。

表2：设备的临界电压范围。