三种过压/浪涌防护器件优劣分析
0 2022-01-24

在雷电放电的过程中,由于瞬间放电产生了强烈的电磁脉冲,在临近的设备或电子线路上感应到幅值和变化速率都很高的浪涌电压电流,对某些电子设备产生毁灭性的破坏,而过压/浪涌防护器件就是为各类电子设备提供防护的,避免设备内部的电子元器件遭受雷击浪涌的损坏。

压敏电阻、气体放电管、TVS管(瞬间抑制二极管)三种器件都是限压型浪涌保护器件,都被用来在电路中用作浪涌保护,但是却有不少客户认为TVS二极管不如气体放电管和压敏电阻。那么究竟TVS二极管、气体放电管和压敏电阻,谁在限压/浪涌防护中作用更大呢?

有比较才能够凸显出优劣,从而找到最佳的方案。这一招不管是在市场招商还是电子保护器件的选型中都是适用的。但是居然有人说TVS二极管不如气体放电管和压敏电阻,这是很多工程师所无法认同的。工程师从反应时间、通流容量以及工作原理三个方面分析了三种过压/浪涌防护器件的优劣,也深深的让小编感受到了TVS二极管的强大,瞬间就能理解TVS二极管为什么应用范围那么广泛了。下面是某位FAE从三个方面就三种过压/浪涌防护器件的优劣势进行的分析:

1、在反应时间上

快:TVS二极管的反应速度是最快的(为皮秒级)。
中:压敏电阻略慢,介于TVS和气体放电管之间(为纳秒级)。
慢:而气体放电管最慢(通常为几十个纳秒甚至更多)。

2、在通流容量上

小:TVS二极管通常只有几百A。

中:压敏电阻同样介于TVS和气体放电管之间,而且根据规格的不同,可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流。

大:而对于气体放电管来说,通常可通过数百次十KA级别的8/20μS浪涌电流。

3、从原理上看

TVS管基于二极管雪崩效应;压敏电阻基于氧化锌晶粒间的势垒作用;而气体放电管则是基于气体击穿放电。

另一个不能忽略的特点是二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上,现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件,不但减少设计所采用的器件数目,降低了成本,而且还能避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。 

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