一文真正清楚元器件在電路保護中有何使命?
本文來源:電源網
隨著電子技術的不斷與(yu) 時俱進的迅猛發展,電子電路的產(chan) 業(ye) 也變化更多樣化和複雜化,但是不變的是電路保護是我們(men) 始終如一要做的重要環節之一。
電路保護的意義(yi) 是什麽(me) ?
在各類電子產(chan) 品中,設置過壓保護和過流保護變得越來越重要,那麽(me) 電路保護的意義(yi) 到底是什麽(me) ,今天就來跟大家聊一聊:
⑴、由於(yu) 如今電路板的集成度越來越高,板子的價(jia) 格也跟著水漲船高,因此我們(men) 要加強保護。
⑵、半導體(ti) 器件,IC的工作電壓有越來越低的趨勢,而電路保護的目的則是降低能耗損失,減少發熱現象,延長使用壽命。
⑶、車載設備,由於(yu) 使用環境的條件比一般電子產(chan) 品更加惡劣,汽車行駛狀況萬(wan) 變,汽車啟動時產(chan) 生很大的瞬間峰值電壓等。因此,在為(wei) 這些電子設備配套產(chan) 品的電源適配器中,一般要使用過壓保護元件。
⑷、通信設備,通信場所對防雷浪湧有一定的要求,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(men) 是保證用戶人身安全和通信正常的關(guan) 鍵。
⑸、大部分電子產(chan) 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,隨著我們(men) 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。
那麽(me) 電路保護如此重要,常用的電路保護元件有哪些?今天就給大家介紹幾種:
防雷器件
1、陶瓷氣體(ti) 放電管:
防雷器件中應用最廣泛的是陶瓷氣體(ti) 放電管,之所以說陶瓷氣體(ti) 放電管是應用最廣泛的防雷器件,是因為(wei) 無論是直流電源的防雷還是各種信號的防雷,陶瓷氣體(ti) 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(ti) 放電管:
半導體(ti) 放電管是一種過壓保護器件,是利用晶閘管原理製成的,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衝(chong) 電流。其擊穿電壓的範圍,構成了過壓保護的範圍。固體(ti) 放電管使用時可直接跨接在被保護電路兩(liang) 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(ti) 放電管和半導體(ti) 過壓保護器的優(you) 點:絕緣電阻高(≥10^8Ω)、極間電容小(≤0.8pF)、放電電流較大(最大達3kA)、雙向對稱性、反應速度快(不存在衝(chong) 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(ti) 積小、壽命長等優(you) 點。其缺點是直流擊穿電壓分散性較大(±20%)。
過壓器件
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,當過電壓出現在壓敏電阻的兩(liang) 極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(ge) 相對固定的電壓值,從(cong) 而實現對後級電路的保護。壓敏電阻的響應時間為(wei) ns級,比空氣放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用於(yu) 電子電路的過電壓保護其響應速度可以滿足要求。壓敏電阻的結電容一般在幾百到幾千pF的數量級範圍,很多情況下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(wei) 其結電容較大會(hui) 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(ti) 放電管小。
5、貼片壓敏電阻的作用:
貼片壓敏電阻主要用於(yu) 保護元件和電路,防止在電源供應、控製和信號線產(chan) 生的ESD。
6、瞬態抑製二極管:
瞬態抑製器TVS二極管廣泛應用於(yu) 半導體(ti) 及敏感器件的保護,通常用於(yu) 二極保護。基本都會(hui) 是用於(yu) 在陶瓷氣體(ti) 放電管之後的二極保護,也有用戶直接將其用於(yu) 產(chan) 品的一級保護。其特點為(wei) 反應速度快(為(wei) ps級),體(ti) 積小,脈衝(chong) 功率較大,箝位電壓低等。其10/1000μs波脈衝(chong) 功率從(cong) 400W~30KW,脈衝(chong) 峰值電流從(cong) 0.52A~544A;擊穿電壓有從(cong) 6.8V~550V的係列值,便於(yu) 各種不同電壓的電路使用。
過流器件
7、自恢複保險絲(si) :
自恢複保險絲(si) PPTC就是一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,攙和導電粒子材料後,經過特殊的工藝加工而成。自恢複保險絲(si) (PPTC:高分子自恢複保險絲(si) )是一種正溫度係數聚合物熱敏電阻,作過流保護用,可代替電流保險絲(si) 。電路正常工作時它的阻值很小(壓降很小),當電路出現過流使它溫度升高時,阻值急劇增大幾個(ge) 數量級,使電路中的電流減小到安全值以下,從(cong) 而使後麵的電路得到保護,過流消失後自動恢複為(wei) 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壓、防靜電保護元件,是為(wei) 高速數據傳(chuan) 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(you) 異的傳(chuan) 輸線脈衝(chong) (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。
9、電感的作用:
電磁的關(guan) 係相信大家都清楚,電感的作用就是電路剛開始的時候,一切還不穩定的時候,如果電感中有電流通過,就一定會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 與(yu) 電流方向相反的感應電流(法拉第電磁感應定律),等到電路運行一段時間後,一切都穩定了,電流沒有什麽(me) 變化了,電磁感應也就不會(hui) 產(chan) 生電流,這時候就穩定了,不會(hui) 出現突發性的變故,從(cong) 而保證了電路的安全,就像水車,一開始由於(yu) 阻力轉動的比較慢,後來慢慢趨於(yu) 平和。
10、磁珠的作用:
磁珠有很高的電阻率和磁導率,它等效於(yu) 電阻和電感串聯,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,在高頻時呈現阻性,所以能在相當寬的頻率範圍內(nei) 保持較高的阻抗,從(cong) 而提高調頻濾波效果,在以太網芯片上用到過。
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