常用过压保护元件的作用

2017-4-13 11:31:51

4339 太阳能控制器过压保护

  保护元器件应用领域广泛，只要有电的地方就有安装电路保护元器件的必要，如各类家用电器、家庭视听及数码产品、个人护理等消费类电子产品、计算机及其周边、手机及其周边、照明、医疗电子、汽车电子、电力、工业设备等，涵盖人们生产生活的方方面面。电路保护主要有两种形式：过压保护和过流保护。而过压保护元件主要有：TVS管，ESD静电二极管，陶瓷气体放电管，半导体放电管，压敏电阻，贴片压敏电阻，玻璃放电管等。下面优恩半导体主要讲讲他们的作用：
  1.TVS管的作用：瞬态抑制二极管能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。
  2.ESD静电二极管的作用：ESD静电二极管是一种过压、防静电保护元件，是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电二极管是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容，具有优异的传输线脉冲(TLP)测试，以及IEC6100-4-2测试能力，尤其是在多采样数高达1000之后，进而改善对敏感电子元件的保护。
  3.陶瓷气体放电管的作用：陶瓷气体放电管常用于多级保护电路中的第一级或前两级，起泄放雷电暂态过电流和限制过电压作用，陶瓷气体放电管是通过将电压限制在较低的水平，从而起到保护作用。

4.半导体放电管的作用：半导体放电管也称固态放电管是一种 PNP 元件，当外加电压低于断态电压时，器件处于断开状态；当 TSS 管两端的电压超过它的断态峰值（击穿）电压时，半导体放电管会将瞬态电压箝制到元件的转折电压内；电压继续增大时，半导体放电管由于负阻效应进入导通状态，这时 TSS 管将把过电压钳位到比击穿电压更低的接近于 0V 的水平上，之后 TSS 管持续这种短路状态，当外加电压恢复正常，电流下降并低于维持电流，元件自动复位并恢复到高阻抗状态。

5.压敏电阻的作用：压敏电阻是一种限压型保护器件，电路保护中主要是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。
6.贴片压敏电阻的作用：贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路，防止在电源供应、控制和信号线产生的ESD。

7.玻璃放电管的作用：玻璃放电管由封装在充满惰性气体的玻璃管中相隔一定距离的两个电极组成。其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离，中间所充的气体主要是氖或氩, 并保持一定压力,电极表面涂以发射剂以减少电子发射能。这些措施使得动作电压可以调整(一般是200伏到几千伏)，而且可以保持在一个确定的误差范围内。当其两端电压低于放电电压时，气体放电管是一个绝缘体(电阻Rohm>100M?)。当其两端电压升高到大于放电电压时，产生弧光放电，气体电离放电后由高阻抗转为低阻抗, 使其两端电压迅速降低。玻璃放电管受到瞬态高能量冲击时，它能以10^-9秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，通过高达千安量级的浪涌电流。