常用电路保护元器件的作用

1万 · 2023-7-28 12:53

电路保护主要有三种形式：过电压保护、过电流保护和过温保护。

选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠电路保护设计的关键，涉及到电路保护器件的选型，我们就必须要知道各电路保护器件的作用。

在选择电路保护器件的时候我们要知道保护电路不应干扰受保护电路的正常行为，此外，其还必须防止任何电压瞬态造成整个系统的重复性或非重复性的不稳定行为。

防雷过压器件分为钳位型过压器件和开关型过压器件，开关型过压器件就是我们熟知的防雷器件：陶瓷气体放电管、半导体放电管和玻璃放电管；

钳位型过压器件有瞬态抑制二极管、压敏电阻和ESD放电二极管；过流器件则以PTC元件自恢复保险丝为主。以下是其具体作用：

1．放电管的作用：

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，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。

放电管又分为气体放电管和固体放电管，气体放电管主要以陶瓷气体放电管和玻璃气体放电管为主，具体应用中放电管类别和型号的选择则需要工程师根据产品应用端口的防护等级以及相关选型参数来确定。

2．瞬态抑制二极管的作用：

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。

3．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。

4．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。

5．ESD静电保护二极管的作用：

ESD静电保护二极管是一种过压、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保护器件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。

6．PTC自恢复保险丝的作用：

电路正常工作时它的阻值很小（压降很小），当电路出现过流使它温度升高时，阻值急剧增大几个数量级，使电路中的电流减小到安全值以下，从而使后面的电路得到保护。