常用的电子电路保护元件都有哪些,都有着哪些不一样的特点

一、电子电路为什么需要保护
在各类电子产品中 , 设置过压保护和过流保护变得越来越重要 , 那么电路保护的意义到底是什么?下面总结几点
1、由于如今电路板的集成度越来越高 , 板子的价格也跟着水涨船高 , 因此我们要加强保护 。
2、半导体器件 , IC的工作电压有越来越低的趋势 , 而电路保护的目的则是降低能耗损失 , 减少发热现象 , 延长使用寿命 。
3、车载设备 , 由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣 , 汽车行驶状况万变 , 汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等 。因此 , 在为这些电子设备配套产品的电源适配器中 , 一般要使用过压保护元件 。
4、通信设备 , 通信场所对防雷浪涌有一定的要求 , 在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来 , 它们是保证用户人身安全和通信正常的关键 。
5、大部分电子产品出现的故障 , 都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的 , 随着我们对电子设备质量的要求越来越高 , 电子电路保护也变得更加不容忽视 。
那么电路保护如此重要 , 常用的电路保护元件有哪些?下面介绍几种:
二、防雷器件
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 。
常用的电子电路保护元件都有哪些,都有着哪些不一样的特点
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【常用的电子电路保护元件都有哪些,都有着哪些不一样的特点】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、玻璃放电管
玻璃放电管(强效放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷器件 , 它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低 , 此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点 。其缺点是直流击穿电压分散性较大(±20%) 。
三、过压器件
1、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 。
2、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 。