原创 硕凯电子：电路保护元器件的种类及工作原理

在电子产品中最重要的设计工作是电路设计。电路可分为两类：功能电路和保护电路。功能电路（如电源电路、振荡器电路、A/D变换电路等）是用来实现电子产品各种功能的；而保护电路（过流保护电路、过压保护电路及过流、过压保护电路）是用来保护功能电路，以实现电子产品的安全性、可靠性及耐用性的。

　　近年来，便携式电子产品发展迅速，如MP3、MP4、PMP、DVD、数码相机及摄像机，笔记本电脑、上网本（一种小型笔记本电脑）和智能手机等。这些便携式电子产品的主要特点是功能多、电路复杂、工作频率高、频带宽、信号传输率高，并且体积小（全部采用SMD元 器件），这对电路保护提出了更高的设计要求。在手机、笔记本电脑一类便携式电子产品中，由于其工作频率高、频带宽、要求高数据传输速率，电路保护设计的优 劣就不仅涉及电子产品的安全性、可靠性和耐用性，同时也涉及到电子产品的性能质量及成本。所以，电路保护是电子产品设计的重要工作。

这些电子产品都需要电作为驱动力，因此在使用时需要保证电路能够安全运行，避免发生故障给使用者带来财产损失以及人身伤害。为保证电路安全运行，电子产品需要在合适的电路部位安装电路保护元器件，其中需要重点保护的部位有：电源、电池、电机、显示屏、输入端口（USB、I/O、键盘等）、芯片、HDMI（高清晰度多媒体接口）板等。

电路保护主要有三种形式：过压保护、过流保护和过温保护。选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠的电路保护设计之关键的第一步。

1、过流保护

　　过流保护元件自恢复保险丝（PPTC：高分子自恢复保险丝）是一种正温度系数聚合物热敏电阻，作过流保护用，可代替电流保险丝。一旦有过流状态出现，过大的电流让保护元件发热使阻值发生变化，由低阻态跃变为高阻态，从而限制电流，使被保护的电路免受过流损坏；在过流故障排除后，保护元件冷却，自动由高阻态转变为低阻态，恢复正常工作。

2、过压保护

　 　过压保护元器件并联在被保护的电路上。在输入电压未过压时，过压保护元器件呈高阻态，其泄漏电流甚微；一旦输入电压过压时，过压保护元器件在瞬间提供低 阻抗通路，并将电压钳位于安全的低电压，从而保护电路免受过压损害。当输入电压降落到正常工作电压时，过压保护元器件会自动恢复到高阻态。SOCAY硕凯的放电管（GDT/TSS/SPG）、瞬态抑制二极管（TVS）、压敏电阻（MOV）、贴片压敏电阻（MLV）及ESD保护元件ESD静电二极管就是常用的过压保护元件。

3、过流、过压保护

　　过流、过压保护器件是过流保护元件与过压保护元件组成的模块（集成电路），它能在输入电压过压或由于短路造成过流故障时，保护电路不受损害。

硕凯电子FAE工程师要提醒各位的是：在电路板设计的早期阶段记住最优化的保护选择（器件、外形尺寸、位置等）是非常重要的。良好的保护设计将有助于确保在产品使用寿命期间的可靠性。