电路保护器件为人熟知,具体包括:
● 金属氧化物压敏电阻 (MOV)
● 半导体放电管(TSS)
● 瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管
● 气体放电管 (GDT)
1、陶瓷气体放电管:
防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管,之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件,是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷,陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。其最大的特点是通流量大,级间电容小,绝缘电阻高,击穿电压可选范围大。
2、半导体放电管:
半导体放电管是一种过压保护器件,是利用晶闸管原理制成的,依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电,可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围,构成了过压保护的范围。固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应(响应时间ns级)、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。
3、压敏电阻:
压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。
4、瞬态抑制二极管:
瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护,也有用户直接将其用于产品的一级保护。其特点为反应速度快(为ps级),体积小,脉冲功率较大,箝位电压低等。其10/1000μs波脉冲功率从400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。
一个完整的浪涌防护系统,一般由二级或三级防护电路组成。常见的浪涌防护系统采用气体放电管、压敏电阻和TVS管,利用各种浪涌抑制器的特点,再配合一些其他器件,实现对设备的可靠保护。
在一个三级浪涌保护电路中,气体放电管通常作为一级浪涌保护器件,它和二级保护器件——压敏电阻一起,将浪涌电流泄放到地。TVS管作为三级浪涌防护器件,当浪涌到来时,TVS管最先启动,在瞬间把电压控制在可接受的水平,保护后续电路;随着浪涌电流逐渐增大,压敏电阻启动,泄放一定的浪涌电流;而后气体放电管启动,把主要的浪涌电流泄放的到地。
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