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电子电路很容易在过压、过流、浪涌等情况发生的时候损坏，随着技术的发展，电子电路的产品日益多样化和复杂化，而电路保护则变得尤为重要。电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝，变得种类更多，防护性能更优越。 $ D0 \' ~+ B# u+ _- v6 T3 W& _
# E, ?% q6 B% l9 I8 X电路保护的意义是什么？
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在各类电子产品中，设置过压保护和过流保护变得越来越重要，那么电路保护的意义到底是什么，今天就来跟大家聊一聊： ) {, V" q; r1 a3 S! J" [3 _
(1)由于如今电路板的集成度越来越高，板子的价格也跟着水涨船高，因此我们要加强保护。 5 p+ F5 Y7 q& A1 |$ _
(2)半导体器件，IC的工作电压有越来越低的趋势，而电路保护的目的则是降低能耗损失，减少发热现象，延长使用寿命。
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: F8 I& U0 M' B8 x- F; w(3)车载设备，由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣，汽车行驶状况万变，汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等。因此，在为这些电子设备配套产品的电源适配器中，一般要使用过压保护元件。 m8 M5 a4 g2 A# n O
(4)通信设备，通信场所对防雷浪涌有一定的要求，在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来，它们是保证用户人身安全和通信正常的关键。
3 D4 a& {' F# h+ x' u2 x0 f. t(5)大部分电子产品出现的故障，都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的，随着我们对电子设备质量的要求越来越高，电子电路保护也变得更加不容忽视。 . K4 q* ~& A4 s4 g* F& V
那么电路保护如此重要，常用的电路保护元件有哪些？今天就给大家介绍几种。
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( v& y5 b6 @. [一、防雷器件
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1 \) q; A) {8 _$ G9 o1 R1、陶瓷气体放电管：
2 _% }; x, t6 U5 w7 C) [防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管，之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件，是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷，陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。
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其最大的特点是通流量大，级间电容小，绝缘电阻高，击穿电压可选范围大。 : t, \0 K; L( A+ t) p* G+ A8 ]+ e, X
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2、半导体放电管： % w# ]( \$ f# O# H# z" F' `+ y
半导体放电管是一种过压保护器件，是利用晶闸管原理制成的，依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电，可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围，构成了过压保护的范围。
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固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应（响应时间ns级）、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。 / d8 p) L$ n+ i* r' I
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4 Q/ m1 L. O% s, O, |3、玻璃放电管：
" f, [( H2 N! I* t1 b玻璃放电管（强效放电管、防雷管）是20世纪末新推出的防雷器件，它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点：绝缘电阻高（≥10^8Ω）、极间电容小（≤0.8pF）、放电电流较大（最大达3 kA）、双向对称性、反应速度快（不存在冲击击穿的滞后现象）、性能稳定可靠、导通后电压较低，
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此外还有直流击穿电压高（最高达5000V）、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大（±20%）。
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+ q) C0 z& T8 J4 ]& G t9 Q二、过压器件 1 J, _0 j- }* [% r3 a- C) Q4 }4 Y q
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1、压敏电阻： 6 T7 v1 G& c! q: Z* \" g
压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。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。 0 [5 c' K- B! F3 q
* R* x8 a# U6 W压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢一些，一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围，很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中，应用在交流电路的保护中时，因为其结电容较大会增加漏电流，在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大，但比气体放电管小。 6 h, q% F/ u. h
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2、贴片压敏电阻的作用：
; d8 i4 ~. W' E9 S! f) V! r: X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。 4 I% a5 d/ q8 E4 p5 p5 X9 W& N
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3、瞬态抑制二极管：
" A3 l. L$ l3 v& N4 f瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护，通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护，也有用户直接将其用于产品的一级保护。
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* R8 }, h: t1 W: W其特点为反应速度快(为 ps 级) ，体积小 ，脉冲功率较大 ，箝位电压低等。其 10/1000μs波脉冲功率从400W ～30KW，脉冲峰值电流从 0.52A～544A ；击穿电压有从6.8V～550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用。 : h( z$ P" m5 p; B
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) ~2 J; J: `( H三、过流器件 0 U3 ^& C* u9 S0 e
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1、自恢复保险丝： ( c& D. V- e" X' t# [4 q' l4 h
自恢复保险丝PPTC就是一种过流电子保护元件，采用高分子有机聚合物在高压、高温，硫化反应的条件下，搀加导电粒子材料后，经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝（PPTC：高分子自恢复保险丝）是一种正温度系数聚合物热敏电阻，作过流保护用，可代替电流保险丝。
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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，过流消失后自动恢复为低阻值。 / h$ |& H/ A' @" x3 E8 l4 t! i; v
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9 _. R Y, R! O7 N1 P1、ESD静电放电二极管： * K/ O% A, f4 g: C0 c$ N
ESD静电放电二极管是一种过压、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静电二极管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。 ' L. y+ L9 i6 t, h
可提供非常低的电容，具有优异的传输线脉冲（TLP）测试，以及IEC6100-4-2测试能力，尤其是在多采样数高达1000之后，进而改善对敏感电子元件的保护。 , c) T3 ~: f2 H
2、电感的作用：
0 U) d1 c0 E7 s$ H ?电磁的关系相信大家都清楚，电感的作用就是在电路刚开始的时候，一切还不稳定的时候，如果电感中有电流通过，就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流(法拉第电磁感应定律)，等到电路运行了一段时间后，一切都稳定了，电流没有什么变化了，电磁感应也就不会产生电流，这时候就稳定了，不会出现突发性的变故，从而保证了电路的安全，就像水车，一开始由于阻力转动的比较慢，后来慢慢趋于平和。
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3、磁珠的作用：
j7 C" Q6 m5 \" W+ Z! Y$ {1 H磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果，在以太网芯片上用到过。 ! _% W8 K& J( Z% S6 e3 F
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发表于 2022-5-7 15:05
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