在电子电路设计中,保护电路元件的选择和使用至关重要。无论是避免电源过压、静电放电(ESD)还是浪涌,保护器件都能有效保护电路,延长产品的使用寿命。本文将详细介绍几种常见的保护器件:TVS管、自恢复保险丝、气体放电管和压敏电阻,包括它们的工作原理、选择参数以及常用型号推荐。
一、TVS管(瞬态抑制二极管)
1.1 工作原理
TVS管,全称为瞬态抑制二极管,是一种用于保护电路免受瞬态电压冲击的半导体器件。当电路中出现瞬态过电压时,TVS管会迅速导通,将过电压分流到地,保护下游电路元件。
1.2 参数选择
选择TVS管时,应考虑以下几个关键参数:
- 反向击穿电压(VBR):选择比电路正常工作电压略高的VBR值。一般建议比最大工作电压高出20%-30%。
- 最大钳位电压(VC):TVS管在瞬态过压时能钳位的最高电压。应确保VC低于被保护电路的耐受电压。
- 峰值脉冲电流(IPP):TVS管能承受的最大瞬态脉冲电流。选择时应确保IPP大于可能出现的最大脉冲电流。
1.3 常用型号推荐
- SMBJ系列:适用于小功率电路保护,如SMBJ5.0A,SMBJ12A。
- SMAJ系列:适用于中等功率电路保护,如SMAJ24A,SMAJ58A。
- P6KE系列:适用于较大功率电路保护,如P6KE200A,P6KE400A。
二、自恢复保险丝(PPTC)
2.1 工作原理
自恢复保险丝(PPTC,Polymeric Positive Temperature Coefficient)是一种能自动恢复的过流
保护器件。其工作原理是基于材料的正温度系数效应。在正常工作电流下,PPTC电阻值很小。当电流超过限定值时,PPTC温度升高,电阻迅速增大,从而限制电流。故障消除后,PPTC冷却,电阻恢复到低值,电路重新正常工作。
2.2 参数选择
选择自恢复保险丝时,应考虑以下几个关键参数:
- 额定电流(IHold):PPTC在25°C下能够长期承受的最大工作电流。应根据电路正常工作电流选择,通常选择比正常工作电流稍大。<
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