被動保護元件在電路保護中的重要性
更新時間:2019-05-04 來源:www.dywgdst.com
電子電路的精密元器件很容易在過壓、過流、浪湧等情況時損壞。隨著技術的發展,電子電路的產品日益多樣化和復雜化,電路保護則變得尤為重要。電路被動保護元件也從簡單的保險絲,種類多樣化,防護性能更加優越。
在各類電子產品中,過壓保護和過流保護是不容忽視的,那麽,電路保護的意義到底在哪裏呢?今天,專業的保護器件供應廠商東沃電子跟大家聊壹聊:
1)由於電路板的集成度越來越高,價格也跟著水漲船高,為此需要加強防護降低成本;
2)半導體器件,IC的工作電壓愈來愈低,電路保護的目的是降低能耗損失,減少發熱現象,延長使用壽命;
3)車載設備,使用環境條件比壹般電子產品更加惡劣,汽車行駛狀況萬變,汽車啟動時產生很大的瞬間峰值電壓等。因此,在為這些電子設備配套產品的電源適配器中,壹般要使用過壓保護元件;
4)通信設備,通信場所對防雷浪湧有壹定的要求,在這些設備中使用過壓保護、過流保護元件就變得重要起來,它們是保證用戶人身安全和通信正常的關鍵;
5)大部分電子產品出現的故障,都是電子設備電路中出現的過壓或者電路現象造成的,隨著人們對電子設備質量的要求越來越高,電子電路保護也變得更加不容忽視。
可見,電路保護是如此的重要,那麽,如何為電路安全保護保駕護航呢?在實際解決方案中,常用的電路保護元件有哪些?請聽東沃電子為您娓娓道來:
壹、過壓保護元器件
1)瞬態TVS抑制二極管
瞬態抑制器TVS二極管廣泛應用於半導體及敏感器件的保護,通常用於二級保護,用在陶瓷氣體放電管之後的二級保護,也可直接用於產品的壹級保護。其特點為反應速度快(為 ps 級) 、小體積、脈沖功率大 、箝位電壓低等。其 10/1000μs波脈沖功率從200W ~30KW,脈沖峰值電流從 0.52A~544A ,擊穿電壓從6.8V~550V,便於各種不同電壓的電路使用。
2)壓敏電阻
壓敏電阻的響應時間為ns級,比空氣放電管快,比TVS管稍慢壹些,壹般情況下用於電子電路的過電壓保護。壓敏電阻的結電容壹般在幾百到幾千pf的數量級範圍,不宜直接應用在高頻信號線路的保護中,應用在交流電路的保護中時,因為其結電容較大會增加漏電流,在設計防護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大,但比氣體放電管小。貼片壓敏電阻主要用於保護元件和電路,防止在電源供應、控制和信號線產生的ESD。
二、防雷保護元器件
1)陶瓷氣體放電管
防雷器件中應用最廣泛的是陶瓷氣體放電管,無論是直流電源的防雷還是各種信號的防雷,陶瓷氣體放電管都能起到很好的防護作用。其最大的特點是通流量大,級間電容小,絕緣電阻高,擊穿電壓可選範圍大。
2)半導體放電管
半導體放電管是壹種過壓保護器件,是利用晶閘管原理制成的,依靠PN結的擊穿電流觸發器件導通放電,可以流過很大的浪湧電流或脈沖電流。其擊穿電壓的範圍,構成了過壓保護的範圍。固體放電管使用時可直接跨接在被保護電路兩端。具有精確導通、快速響應(響應時間ns級)、浪湧吸收能力較強、雙向對稱、可靠性高等特點。
3)玻璃放電管
玻璃放電管(強效放電管、防雷管)是20世紀末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷氣體放電管和半導體過壓保護器的優點:絕緣電阻高(≥10^8Ω)、極間電容小(≤0.8pF)、放電電流較大(最大達3 kA)、雙向對稱性、反應速度快(不存在沖擊擊穿的滯後現象)、性能穩定可靠、導通後電壓較低,此外還有直流擊穿電壓高(最高達5000V)、體積小、壽命長等優點。其缺點是直流擊穿電壓分散性較大(±20%)。
三、過流保護元器件
1)自恢復保險絲:
自恢復保險絲PPTC就是壹種過流電子保護元件,采用高分子有機聚合物在高壓、高溫,硫化反應的條件下,攙加導電粒子材料後,經過特殊的工藝加工而成。電路正常工作時它的阻值很小(壓降很小),當電路出現過流使溫度升高時,阻值急劇增大幾個數量級,使電路中的電流減小到安全值以下,從而使後面的電路得到保護,過流消失後自動恢復為低阻值。
2)ESD靜電二極管
ESD靜電二極管是壹種過壓、防靜電保護元件,是為高速數據傳輸應用的I/O端口保護設計的器件。ESD靜電二極管是用來避免電子設備中的敏感電路受到ESD(靜電放電)的影響。可提供非常低的電容,具有優異的傳輸線脈沖(TLP)測試,以及IEC6100-4-2測試能力,尤其是在多采樣數高達1000之後,進而改善對敏感電子元件的保護。
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