原创 电路保护器件：三种开关元件类的防雷元器件

正常工作时，开关元件是断开的；当雷击浪涌来的时候，开关元件导通，将浪涌电流泄放到大地，从而保护了电子设备免受浪涌冲击损坏。开关元件类有陶瓷放电管、玻璃放电管（强效放电管）、半导体过压保护器（半导体放电管、固体放电管）三种类型。 防雷元器件的优点是： ①击穿（导通）前相当于开路，电阻很大，几乎没有漏电流； ②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小； ③脉冲通流容量（峰值电流）大：陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种（当然还有更大的，达100kA以上），10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间；玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种；半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。 ④除了个别半导体过压保护器外，它们都具有双向对称特性。 ⑤陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小，在3pF以下。 ⑥玻璃放电管和半导体过压保护器的响应速度都很快，在ns量级。 ⑦玻璃放电管的击穿电压可以做得很高，最高的达5kV。 ⑧半导体过压保护器的击穿电压可以做得很准确。 防雷元器件的缺点分别是： 陶瓷气体放电管： ①由于气体电离需要一定的时间，所以响应速度较慢，反应时间一般为0.2～0.3μs(200～300ns),最快也就是0.1μs(100ns)左右，在它未导通前，会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。 ②击穿电压一致性较差，分散性较大，一般为±20%。 ③击穿电压只有几个特定值。 玻璃放电管和半导体过压保护器： ①通流容量较陶瓷气体放电管小得多。 ②击穿电压尚未形成系列值。 ③玻璃放电管击穿电压分散性较大，为±20%。 ④半导体过压保护器电容较大，有几十至几百pF。 防雷元器件的一般使用方法 1.开关元件主要应用于共模保护，也常在无源电路中作差模保护。2.限压元件主要应用于差模保护，也常用在共模电路中和开关元件串联，防止开关元件导通后使线路与地发生短路；或者作为开关元件的限流元件以阻断续流，使开关元件复位。 防雷元器件的使用注意事项 1.开关元件不能单独跨接在有源电路中作差模保护，为避免电源短路，必须串接限压元件。 2.流过防雷元器件的浪涌电流必须小于其脉冲峰值电流。压敏电阻应按其降额特性选择。 3.用作差模保护的防雷元器件，其最小击穿电压必须大于线路的最高工作电压。 4.用作差模保护的防雷元器件，其限制电压必须小于被保护设备所能承受的最高安全电压。