电涌保护器在现代电子电路设计中发挥着至关重要的作用。无论目标是防止静电放电损坏敏感元件,还是保护电路免受电压瞬变的影响,明智地选择浪涌保护器件都很重要。下面,我们将介绍几种浪涌保护器的原理和应用场景。
一、瞬态抑制二极管TVS
TVS是一种高效的浪涌保护器件,通常用于避免瞬态过电压会损坏电路。TVS的特点是响应速度快,其响应时间可以达到皮秒级别。这种快速保护特性使得TVS非常适合半导体器件和敏感元件的保护场景。TVS广泛应用于信号线、数据接口和电源线浪涌保护应用。例如,TVS可以有效抑制静电放电和浪涌,并且多种选择(6.8V至550V)可以满足不同的电路设计要求。
二、压敏电阻
压敏电阻是一种基于非线性电阻特性的电压限制器件。可在过压条件下工作。与TVS相比,压敏电阻的响应时间稍慢,但其较大的电流容量使其能够承受更高的能量效应,从而更有效地抑制工业设备等交流输入侧的瞬态现象。可吸收电源波动和雷击浪涌引起的过电压。此外,它们的高载流能力使其适合保护高性能设备。
三、气体放电管
气体放电管是一种利用气体击穿特性的电涌保护装置。当暴露于高电压时,它形成一个低电阻通道,并将过压能量消散到地,以保护电路。气体放电管流量大,适用于高压工业设备的防雷和保护。然而,由于它们的响应时间相对较长(通常在微秒范围内),它们通常被用作初级保护设备。
四、ESD保护器件
ESD保护器件与TVS等组合使用,可防止ESD损坏电路。它们通常具有低电容和快速响应特性,适合保护高速接口。例如,贴片压敏电阻和小型TVS二极管常用于ESD保护。在消费类电子产品中,ESD保护器件是保护敏感接口(HDMI、Type-C接口等)的重要元件。
五、陶瓷放电管
陶瓷放电管是另一种用于浪涌保护的器件。适合在雷击等恶劣环境下使用,如通信设备的保护和工业电力系统的浪涌保护。与气体放电管类似,陶瓷放电管通常与其他保护装置结合使用,形成完整的保护解决方案。