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电子元器件基础知识

杭州东沃电子为您讲述有关于二极管,放电管,自恢复保险丝,压敏电阻,ESD等知识。

 
 
 

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TVS二极管?静电抑制器?电路中如何选择最佳的保护器件?  

2017-03-30 10:26:52|  分类: 二极管 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   一.电路保护主要由哪些元件支持?这些元件有什么主要功能?

  电路保护器件主要包括:过压保护器件、过流保护器件和过温保护器件。

  过压保护类:这类器件主要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半导体放电管、TVS瞬态抑制二极管、ESD静电抑制器、固体放电管、陶瓷气体放电管和压敏电阻等。

  过流保护类:过流保护器件主要有一次性熔断器、自恢复熔断器、熔断电阻和断路器等,其中,最重要的过流保护器件是熔断器,也叫保险丝。

  过温保护器件:主要有热敏电阻(WHPPTC)、温度开关和温度熔断器等。在电源设计中经常使用NTC热敏电阻型浪涌抑制器作过温保护,因为其抑制浪涌电流的能力与普通电阻相当,但在电阻上的功耗则可降低几十到上百倍。

  二.电路保护主要是保护电子电路中的元器件在受到过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下不受损坏,电路保护器件则是为产品的电路及芯片提供防护的,确保在电路出现异常的情况下,被保护电路的精密芯片、元器件不受损坏。过压、过流、浪涌、电磁干扰、静电放电等一直是电路保护的重点,因此,市场中的主流电路保护器件也是以防雷/过压/过流/防静电等为主,工程师在电路设计中选型的时候如何才能选择最佳的电路保护器件呢?

  1.你要知道你想要防止的损害是什么?你必须做的第一件事是确定要防止直接的雷击、二次冲击(如IEC61000-4-5标准描述),还是静电放电(如IEC61000-4-2标准描述)。一旦做出决定,你就可以选择合适的电路保护器件了。

  2.决定当故障情况出现时你想要什么结果?例如,你希望在运行时能够耐受故障情况,并在故障情况发生期间和之后保持运作;仅仅在关断时才耐受故障情况,然后在下一次装置上电时进入运作;或者提供保护使装置安全地失效,并在失效结束之后不需要进行运作?你所选择的电路保护器件是取决于这些问题的答案。

  3.对于什么是“正常”和“异常”的运行情况,我们需作出合理设想,例如,你无法选用一个在6A下动作的过流保护器件,而期望你的设计在5.99999A下正常运作,这根本就没有足够的余量。如果你的设计在正常运行情况下消耗6A电流,你必须选用一个在8A或更高电流下动作的过流保护器件PTC自恢复保险丝。不仅如此,你必须了解最大工作电压、最高环境温度,以及故障电压、故障电流和故障持续时间,才能做出正确的选择。

  4.必须要清楚任何保护是不可能做到100%的,如果你设计保护一个特定事件,但是总有可能发生一些更加严重的事件。例如,电信雷电规范所描述的危害比直接雷击要轻微得多,要保护产品防止直接雷击造成的危害是有可能的,但这样做却非常昂贵。

  5.在设计开始时就要规划电路保护方案,虽然电路保护器件比过往小了许多,但是在PCB设计完成之后,如果没有充足的空间就不可能添加电路保护器件。

  随着科学技术的发展,电力/电子产品日益多样化、复杂化,电路结构和电子产品的物理尺寸变得越来越小,在设计周期的早期进行电路保护设计变得更加重要。电路保护和电子保护器件的选型可能看起来优先级不高,但是应当在前期开始设计,消除设计问题并确保您的产品的性能和可靠性。


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