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硕凯电子:六种常见过压器件的工作原理和选型要点分析(一)

已有 256 次阅读2015-5-5 14:05 | 关键词: 二极管

便 利的生活环境离不开各类功能性系统,以小硕的角度出发,小硕是专业的电子保护器件供应商,接触最多的当属电子系统,随着电子系统的复杂性和集成度越来越 高,电子系统对可靠性、稳定性和安全性的要求也越来越高,电路防护方案的设计也成为电子工程师的关注重点。在电路保护设计中,电路保护器件的选择和应用是否合理,将直接影响电子系统电路保护方案的保护效果。

电子系统中应用最多的当属过压器件,本篇小硕就以自身十年以上的从业经验来详细介绍这六种常见过压器件的工作原理以及选型要点。

过压保护器件多用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏,常用的过压保护器件有压敏电阻、瞬态电压抑制器、ESD静电二极管和陶瓷放电管、玻璃放电管以及半导体放电管等防雷器件。

压敏电阻的工作原理:

它相当于一个可变电阻,它是并联于电路中的。当电路在正常使用时,压敏电阻的阻抗很高,漏电流很小,可视为开路,对电路几乎没有影响。但当一很高的突波电压到来时,压敏电阻的电阻值瞬间下降(它的电阻值可以从MΩ(兆欧)级变到mΩ(毫欧)级),使它可以流过很大的电流,同时将过电压箝位在一定数值。

瞬态电压抑制器的工作原理:

器件并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态(高阻态),不影响线路正常工作,当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,它迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供低阻抗导通路径,同时把异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。 

ESD静电二极管的工作原理:

器件并联于电路中,当电路正常工作时,它处于截止状态 (高阻态),不影响线路正常工作,当电路出现异常过压并达到其击穿电压时,它迅速由高阻态变为低阻态,给瞬间电流提供低阻抗导通路径,同时把异常高压箝制在一个安全水平之内,从而保护被保护IC或线路;当异常过压消失,其恢复至高阻态,电路正常工作。 

陶瓷放电管的工作原理:

器件并联在电路上,器件不动作时,阻值很高,等效电容低,可视为开路,对电路几乎没有影响。当有异常脉冲时,达到动作电压值后内阻瞬间下降,并释放电流。当异常高压消失,就会自动恢复到高阻状态,电路正常工作。

玻璃放电管的工作原理:

当其两端电压低于放电电压时,玻璃放电管是一个绝缘体。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。 

半导体放电管的工作原理:

器件并联在电路上,器件不动作时,阻值最高,可视为开路,对电路几乎没有影响。当有异常脉冲时,阻值瞬间下降,瞬间释放电流。当异常高压消失,其恢复到高阻状态,电路正常工作。


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