雷电是自然界中一种强烈的放电现象，直击雷能量巨大，它可以产生几百千安的雷击电流，几百千伏的雷击电压，直击雷效应可以使人死亡、使易燃品燃烧爆炸、使建筑物受损、使设备损坏。感应雷产生于导体中并沿导体传播，损坏与导体相连接的设备或设备中的某些器件，感应雷可以通过电源线、信号线、金属管道等侵入，损坏供电系统、信号系统等，产生各种各样的设备故障，如接口板损坏、内部信号传输口的损坏、整流模块的损坏等。
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防护器件的主要工作原理是通过将异常电压或电流引导至安全路径，从而保护电路中的敏感元件不受损害。

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不同类型的防护器件有不同的工作原理：

  • ‌TVS管（瞬态电压抑制器）‌：TVS管是一种半导体器件，与被保护电路并联使用。当电路正常工作时，TVS管处于高阻态，不影响电路工作。当出现异常高电压时，TVS管迅速变为低阻态，将异常电压钳制在一个安全水平，从而保护电路‌。
  • ‌半导体放电管（TSS）‌：半导体放电管由四个层结构的PNPN半导体材料构成。当外加电压超过击穿电压时，TSS将过电压钳位到比击穿电压更低的水平，之后TSS持续这种短路状态，直到流过TSS的过电流降到临界值以下，TSS才恢复开路状态。TSS具有快速响应和高效能的特点‌。
  • ‌压敏电阻（MOV）‌：压敏电阻利用其非线性特性，在电压超过一定阈值时，电阻值急剧减小，将异常电压钳制在一个安全水平。压敏电阻适用于浪涌电压的防护，具有较高的可靠性和长寿命‌。
  • ‌气体放电管（GDT）‌：气体放电管内部充满惰性气体，正常工作时处于高阻态。当异常电压超过一定阈值时，气体电离导电，将电压钳制在一个安全水平。气体放电管适用于高电压浪涌的防护‌。

这些防护器件通过不同的工作原理和特性，共同确保电路在面对异常电压或电流时能够得到有效保护。

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