各常用基礎電路保護器件作用分析

ID:807588 · 發表于 2020-9-11 17:05

電路保護主要有兩種形式：過壓保護和過流保護。選擇適當的電路保護器件是實現高效、可靠電路保護設計的關鍵，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造成整個系統的重復性或非重復性的不穩定行為。

防雷過壓器件分為鉗位型過壓器件和開關型過壓器件，開關型過壓器件就是我們熟知的防雷器件：陶瓷氣體放電管、半導體放電管和玻璃放電管;鉗位型過壓器件有瞬態抑制二極管、壓敏電阻、貼片壓敏電阻和ESD放電二極管;過流器件則以PTC元件自恢復保險絲為主，以下是其具體作用：

1.放電管的作用：放電管常用于多級保護電路中的第一級或前兩級，起泄放雷電暫態過電流和限制過電壓作用，放電管是通過將電壓限制在較低的水平，從而起到保護作用。氣體放電管主要以陶瓷氣體放電管和玻璃氣體放電管為主，具體應用中放電管類別和型號的選擇則需要工程師根據產品應用端口的防護等級以及相關選型參數來確定。

2.瞬態抑制二極管的作用：瞬態抑制二極管能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。

3.壓敏電阻的作用：壓敏電阻是一種限壓型保護器件，電路保護中主要是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極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對后級電路的保護。

4.貼片壓敏電阻的作用：貼片壓敏電阻主要用于保護元件和電路，防止在電源供應、控制和信號線產生的ESD。

5.ESD靜電放電二極管的作用：ESD靜電放電二極管是一種過壓、防靜電保護元件，是為高速數據傳輸應用的I/O端口保護設計的器件。ESD保護器件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，具有優異的傳輸線脈沖(TLP)測試，以及IEC6100-4-2測試能力，尤其是在多采樣數高達1000之后，進而改善對敏感電子元件的保護。

6.PTC自恢復保險絲的作用：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，阻值急劇增大幾個數量級，使電路中的電流減小到安全值以下，從而使后面的電路得到保護。當故障排除之后，PPTC元件很快冷卻并將回復到原來的低電阻狀態，這樣又象一只新的PPTC元件一樣可以重新工作了。

7.電感的作用：電磁的關系相信大家都清楚，電感的作用就是在電路剛開始的時候，一切還不穩定的時候，如果電感中有電流通過，就一定會產生一個與電流方向相反的感應電流(法拉第電磁感應定律)，等到電路運行了一段時間后，一切都穩定了，電流沒有什么變化了，電磁感應也就不會產生電流，這時候就穩定了，不會出現突發性的變故，從而保證了電路的安全，就像水車，一開始由于阻力轉動的比較慢，后來慢慢趨于平和。

8.磁珠的作用：磁珠有很高的電阻率和磁導率，他等效于電阻和電感串聯，但電阻值和電感值都隨頻率變化。他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范圍內保持較高的阻抗，從而提高調頻濾波效果。

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