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[導(dǎo)讀]電子電路很容易在過(guò)壓、過(guò)流、浪涌等情況發(fā)生的時(shí)候損壞,隨著技術(shù)的發(fā)展,電子電路的產(chǎn)品日益多樣化和復(fù)雜化,而電路保護(hù)則變得尤為重要。電路保護(hù)元件也從簡(jiǎn)單的玻璃管保險(xiǎn)絲,變得種類更多,防護(hù)性能更優(yōu)越。

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電子電路很容易在過(guò)壓、過(guò)流、浪涌等情況發(fā)生的時(shí)候損壞,隨著技術(shù)的發(fā)展,電子電路的產(chǎn)品日益多樣化和復(fù)雜化,而電路保護(hù)則變得尤為重要。電路保護(hù)元件也從簡(jiǎn)單的玻璃管保險(xiǎn)絲,變得種類更多,防護(hù)性能更優(yōu)越。

電路保護(hù)的意義是什么?


在各類電子產(chǎn)品中,設(shè)置過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù)變得越來(lái)越重要,那么電路保護(hù)的意義到底是什么,今天就來(lái)跟大家聊一聊:

(1)、由于如今電路板的集成度越來(lái)越高,板子的價(jià)格也跟著水漲船高,因此我們要加強(qiáng)保護(hù)。

(2)、半導(dǎo)體器件,IC的工作電壓有越來(lái)越低的趨勢(shì),而電路保護(hù)的目的則是降低能耗損失,減少發(fā)熱現(xiàn)象,延長(zhǎng)使用壽命。

(3)、車載設(shè)備,由于使用環(huán)境的條件比一般電子產(chǎn)品更加惡劣,汽車行駛狀況萬(wàn)變,汽車啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生很大的瞬間峰值電壓等。 因此,在為這些電子設(shè)備配套產(chǎn)品的電源適配器中,一般要使用過(guò)壓保護(hù)元件。

(4)、通信設(shè)備,通信場(chǎng)所對(duì)防雷浪涌有一定的要求,在這些設(shè)備中使用過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)元件就變得重要起來(lái),它們是保證用戶人身安全和通信正常的關(guān)鍵。

(5)、大部分電子產(chǎn)品出現(xiàn)的故障,都是電子設(shè)備電路中出現(xiàn)的過(guò)壓或者電路現(xiàn)象造成的,隨著我們對(duì)電子設(shè)備質(zhì)量的要求越來(lái)越高,電子電路保護(hù)也變得更加不容忽視。

那么電路保護(hù)如此重要,常用的電路保護(hù)元件有哪些? 今天就給大家介紹幾種:

防雷器件


1、陶瓷氣體放電管:

防雷器件中應(yīng)用最廣泛的是陶瓷氣體放電管,之所以說(shuō)陶瓷氣體放電管是應(yīng)用最廣泛的防雷器件,是因?yàn)闊o(wú)論是直流電源的防雷還是各種信號(hào)的防雷,陶瓷氣體放電管都能起到很好的防護(hù)作用。 其最大的特點(diǎn)是通流量大,級(jí)間電容小,絕緣電阻高,擊穿電壓可選范圍大。

2、半導(dǎo)體放電管:

半導(dǎo)體放電管是一種過(guò)壓保護(hù)器件,是利用晶閘管原理制成的,依靠PN結(jié)的擊穿電流觸發(fā)器件導(dǎo)通放電,可以流過(guò)很大的浪涌電流或脈沖電流。 其擊穿電壓的范圍,構(gòu)成了過(guò)壓保護(hù)的范圍。 固體放電管使用時(shí)可直接跨接在被保護(hù)電路兩端。 具有精確導(dǎo)通、快速響應(yīng)(響應(yīng)時(shí)間ns級(jí))、浪涌吸收能力較強(qiáng)、雙向?qū)ΨQ、可靠性高等特點(diǎn)。

3、玻璃放電管:

玻璃放電管(強(qiáng)效放電管、防雷管)是20世紀(jì)末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷氣體放電管和半導(dǎo)體過(guò)壓保護(hù)器的優(yōu)點(diǎn): 絕緣電阻高(≥10^8Ω)、極間電容?。ā?.8pF)、放電電流較大(最大達(dá)3kA)、雙向?qū)ΨQ性、反應(yīng)速度快(不存在沖擊擊穿的滯后現(xiàn)象)、性能穩(wěn)定可靠、導(dǎo)通后電壓較低,此外還有直流擊穿電壓高(最高達(dá)5000V)、體積小、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 其缺點(diǎn)是直流擊穿電壓分散性較大(±20%)。

過(guò)壓器件


4、壓敏電阻:

壓敏電阻也是一種用得最多的限壓器件。 利用壓敏電阻的非線性特性,當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。 壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí),比空氣放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用于電子電路的過(guò)電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。 壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千pF的數(shù)量級(jí)范圍,很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中,應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí),因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會(huì)增加漏電流,在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)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。

5、貼片壓敏電阻的作用:

貼片壓敏電阻主要用于保護(hù)元件和電路,防止在電源供應(yīng)、控制和信號(hào)線產(chǎn)生的ESD。

6、瞬態(tài)抑制二極管:

瞬態(tài)抑制器TVS二極管廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體及敏感器件的保護(hù),通常用于二級(jí)保護(hù)。 基本都會(huì)是用于在陶瓷氣體放電管之后的二級(jí)保護(hù),也有用戶直接將其用于產(chǎn)品的一級(jí)保護(hù)。 其特點(diǎn)為反應(yīng)速度快(為ps級(jí)),體積小,脈沖功率較大,箝位電壓低等。 其10/1000μs波脈沖功率從400W~30KW,脈沖峰值電流從0.52A~544A; 擊穿電壓有從6.8V~550V的系列值,便于各種不同電壓的電路使用。

過(guò)流器件


7、自恢復(fù)保險(xiǎn)絲:

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC就是一種過(guò)流電子保護(hù)元件,采用高分子有機(jī)聚合物在高壓、高溫,硫化反應(yīng)的條件下,攙加導(dǎo)電粒子材料后,經(jīng)過(guò)特殊的工藝加工而成。 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲(PPTC: 高分子自恢復(fù)保險(xiǎn)絲)是一種正溫度系數(shù)聚合物熱敏電阻,作過(guò)流保護(hù)用,可代替電流保險(xiǎn)絲。 電路正常工作時(shí)它的阻值很?。▔航岛苄。?,當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)流使它溫度升高時(shí),阻值急劇增大幾個(gè)數(shù)量級(jí),使電路中的電流減小到安全值以下,從而使后面的電路得到保護(hù),過(guò)流消失后自動(dòng)恢復(fù)為低阻值。

靜電元件


8、ESD靜電放電二極管:

ESD靜電放電二極管是一種過(guò)壓、防靜電保護(hù)元件,是為高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的I/O端口保護(hù)設(shè)計(jì)的器件。 ESD靜電二極管是用來(lái)避免電子設(shè)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(yōu)異的傳輸線脈沖(TLP)測(cè)試,以及IEC6100-4-2測(cè)試能力,尤其是在多采樣數(shù)高達(dá)1000之后,進(jìn)而改善對(duì)敏感電子元件的保護(hù)。

9、電感的作用:

電磁的關(guān)系相信大家都清楚,電感的作用就是在電路剛開(kāi)始的時(shí)候,一切還不穩(wěn)定的時(shí)候,如果電感中有電流通過(guò),就一定會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與電流方向相反的感應(yīng)電流(法拉第電磁感應(yīng)定律(),等到電路運(yùn)行了一段時(shí)間后,一切都穩(wěn)定了,電流沒(méi)有什么變化了,電磁感應(yīng)也就不會(huì)產(chǎn)生電流,這時(shí)候就穩(wěn)定了,不會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性的變故,從而保證了電路的安全,就像水車,一開(kāi)始由于阻力轉(zhuǎn)動(dòng)的比較慢,后來(lái)慢慢趨于平和。

10、磁珠的作用:

磁珠有很高的電阻率和磁導(dǎo)率,它等效于電阻和電感串聯(lián),但電阻值和電感值都隨頻率變化。 它比普通的電感有更好的高頻濾波特性,在高頻時(shí)呈現(xiàn)阻性,所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,從而提高調(diào)頻濾波效果,在以太網(wǎng)芯片上用到過(guò)。
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