1、气体放电管:
气体放电管利用了空气气隙放电的原理。在园柱形陶瓷管内封装入惰性气体,在园柱体的两底面引出两金属极,一端接地,另一端接要保护的线路。当线路与地之间的电压超过一定值,两金属极之间的空气隙就被击穿放电,从而使线路对地电压降低。进而保护了线路中的器件,气体放电管耐流能力强,可流过几百安的电流,缺点是放电电压不精确,有很大的波动范围;隋性气体易泄漏造成放电管失效,某些气体管含有幅射性物质。
2、压敏电阻:
压敏电阻伏安特性曲线
压敏电阻通常情况下呈现开路状态,一旦线路电压超过其动作电压, 则呈现一类似二极管正向导通时的特性,电压稍有增大,则电流急剧上升,从而起到了泄流箝压的作用。压敏电阻瞬间过电流能力强,可达几百安培,长时间过电流能力很弱,所以必须配合限流器件使用。
上述两种器件的动作电压不能明确限定,只能选取有限的标称动作电压,且由于器件的离散性,即使是同样标称动作电压的同一批器件,其实际动作电压也是不相同的,可能 会有几十伏的差异,因此它们只适用于对限压电压准确度要求不很高的场合。如果对限压电压准确度要求较高,限压电压不在标称电压范围内,则我们可采用以下器件。
3、二极管桥式结构:
二极管桥式过压保护
二级管桥式结构如上图。由图可见,当外线电压高于正参考源电压时,二极管 D2、D4 导通,从而将外线电压箝至(正参考源电压 + 二极管正向导通压降),当外线电压低于负 参考源电压时,二极管 D1、D3 导通,从而外线电压被箝至(负参考源电压- 二极管正向 导通压降)。从以上对二极管桥的工作原理的描述,我们可以看到:
①正参考源电压与负参考源电压可以任意选取,只要正参考源电压》负参考源电压。
②箝位电压较准确。
4、可挂硅:
可控硅
可控硅过压保护
由图示,当外线呈现一过电压高于正负考源电压时,二极管D1、D2 导通,从而外线电压被箝位在略高于正参考源的电位上;当外线过电压低于负参考源电压时,分两种情况,一种是过电压产生的电流低于可控硅的触发电流Itrip,这时电流方向是从负参考源流入外线(流向1),外线电压被箝位在略低于负参考源电压的电位上;如果由过电压产生的电流高于可控硅的触 发电流 Itrip,这时 Q1 或 Q2 导通,电流流向是从正参考源流入外线(流向 2 ),只要此时电流不低于可控硅的维持电流Ihold ,则外线电压被箝位在略低于正参考源电压的电位上。由于正参考源通常为‘地’,所以电流由正参考源提供,降低了对负参考源-48V 的冲击,从而保护了
电路板。