亚洲精品中文字幕久久_ 你真了解這三種電路保護的主力器件嗎

電路保護主要有兩種形式：過(guò)壓保護和過(guò)流保護。選擇適當的電路保護器件是實(shí)現高效、可靠電路保護設計的關(guān)鍵，涉及到電路保護器件的選型，我們就必須要知道各電路保護器件的作用。在選擇電路保護器件的時(shí)候我們要知道保護電路不應干擾受保護電路的正常行為，此外，其還必須防止任何電壓瞬態(tài)造成整個(gè)系統的重復性或非重復性的不穩定行為。

電路保護最常見(jiàn)的器件有三：GDT、MOV和TVS。

GDT（氣體放電管），也稱(chēng)等離子體避雷器

在正常的工作條件下，一只 GDT 的并聯(lián)阻抗約為1TΩ ，并聯(lián)電容為1pF以下。當施加在GDT 兩端的電勢低于氣體電離電壓（即“輝光”電壓）時(shí)，GDT 的小漏電流（典型值小于1 pA）和小電容幾乎不發(fā)生變化。一旦GDT達到輝光電壓，其并聯(lián)阻抗將急劇下降，從而電流流過(guò)氣體。不斷增加的電流使大量氣體形成等離子體，等離子體又使該器件上的電壓進(jìn)一步降低至 15V 左右。當瞬變源不再繼續提供等離子電流時(shí)，等離子體就自動(dòng)消失。GDT的凈效果是一種消弧作用，它能在 1ms內將瞬變事件期間的電壓限制在大約15V以下。GDT的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是迫使大部分能量消耗在瞬變的源阻抗中，而不是消耗在保護器件或被保護的電路中。GDT 的觸發(fā)電壓由信號電壓的上升速率（dV/dt）、GDT的電極間隔、氣體類(lèi)型以及氣體壓力共同確定。該器件可以承受高達 20 kA 的電流。

GDT 有單極和三極兩種形式。三極GDT是一個(gè)看似簡(jiǎn)單的器件，能在大難臨頭的關(guān)鍵時(shí)刻保持一個(gè)差分線(xiàn)對的平衡：少許的不對稱(chēng)可以使瞬變脈沖優(yōu)先耦合到平衡饋線(xiàn)的某一側，因而產(chǎn)生一個(gè)巨大的差分信號。即使瞬變事件對稱(chēng)地發(fā)生在平衡饋線(xiàn)上，兩個(gè)保護器件響應特性的微小差別也會(huì )使一個(gè)破壞性的脈沖振幅出現在系統的輸入端上。三極GDT在一個(gè)具有共用氣體容積的管內提供一個(gè)差分器件和兩個(gè)并聯(lián)器件。造成一對電極導通的任何條件都會(huì )使所有三個(gè)電極之間導通，因為氣體的狀態(tài)（絕緣狀態(tài)、電離狀態(tài)或等離子狀態(tài)）決定了放電管的行為。

MOV（金屬氧化物變阻器），又稱(chēng)氧化鋅壓敏電阻器

它是一種是隨電壓而變化的非線(xiàn)性電阻器。燒結的金屬氧化物形成一種猶如兩個(gè)背對背串接的齊納二極管的結構。在正常工作情況下，MOV的典型漏電流為10 mA量級，并聯(lián)電容約為45 pF。電壓升高到超過(guò) MOV 閾值，就會(huì )使其中一個(gè)分布式齊納二極管產(chǎn)生雪崩，因而使該器件對被保護的節點(diǎn)進(jìn)行箝位。不斷增加的電流最終使器件兩端的電壓上升——這是大多數批量材料都有的一個(gè)限制因素。

作為一種箝位器件，MOV 能大量吸引瞬變能量，而氣體放電管則將瞬變能量耗散在瞬變源阻抗以及瞬變源與被保護節點(diǎn)之間的電阻中。在容許 MOV 的漏電和并聯(lián)電容的應用場(chǎng)合（如電源、POTS 和工業(yè)傳感器），MOV 可配合 GDT ，對閃電引起的瞬變進(jìn)行良好的二次防護，因為 MOV 的觸發(fā)速度要比氣體等離子體避雷器快一個(gè)數量級。反復出現的過(guò)熱應力的累積會(huì )使 MOV 過(guò)熱，降低其性能。因此，務(wù)必仔細分析你打算支持的瞬變規范，確定你要求 MOV 吸收的總能量和最壞情況下的瞬變重復率，保守地制定器件的規格。

TVS（瞬變電壓抑制器），屬雪崩二極管

一個(gè)TVS的并聯(lián)電容通常只有幾十皮法，但有些新的TVS的并聯(lián)電容增加了不到10 pF。電壓最低的TVS，其漏電流往往為 100mA以上，而工作電壓為12V以上的TVS，其漏電流則為5mA以下。

當前TVS的發(fā)展趨勢是提高集成度，支持高密度便攜設備。在芯片尺寸封裝中包含多個(gè)器件，使節點(diǎn)間隙更好地匹配被保護的IC或接口連接器。集成的TVS與EMI濾波器可在一個(gè)封裝內完成兩個(gè)關(guān)鍵任務(wù)，并可簡(jiǎn)化通過(guò)I/O口布放總線(xiàn)的工作。多個(gè)TVS封裝因其小巧而成為高密度組件中最常見(jiàn)的保護器件。

TVS選用的十條經(jīng)驗

1、首先確定被保護電路的最大直流或連續工作電壓，電路的額定標準電壓和“高端”容限。

2、TVS的額定反向關(guān)斷電壓VWM應大于或等于被保護電路的最大工作電壓，若選用的VWM太低，器件有可能進(jìn)入雪崩狀態(tài)或因反向漏電流太大影響電路的正常工作。

3、TVS的最大箝位電壓VC應小于被保護電路的損壞電壓。

4、TVS的最大峰值脈沖功率PW必須大于被保護電路內可能出現的峰值脈沖功率。

5、在確定了TVS的最大箝位電壓后，其峰值脈沖電流應大于瞬態(tài)浪涌電流。

6、對于數據接口電路的保護，必須注意選取盡可能小的電容值C的TVS器件。

7、帶A的TVS二極管比不帶A的TVS二極管的離散性要好，在TVS二極管A前面加C的型號表示雙向TVS二極管。

8、直流保護一般選用單向TVS二極管，交流保護一般選用雙向TVS二極管，多路保護選用TVS陣列器件，大功率保護選用TVS專(zhuān)用保護模塊。特殊情況，如：RS-485和RS-232保護可選用雙向TVS二極管或TVS陣列。

9、TVS二極管可以在-55～+150℃之間工作，如果需要TVS在一個(gè)變化的溫度下工作，由于其反向漏電流ID是隨溫度的增加而增大；功耗隨TVS結溫度增加而下降，故在選用TVS時(shí)應考慮溫度變化對其特性的影響。

10、TVS二極管可以串/并應用，串行連接分電壓，并行連接分電流。但考慮到TVS的離散性，使用時(shí)應盡可能的減少串/并數量。

這三種器件各有各的絕技，如何選擇，就看你想要防止的損害是什么了。