【E課堂】電路設計中可能用到的浪涌保護器件科普

作者：時間：2017-04-05 來源：網(wǎng)絡

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　　電氣產(chǎn)品在使用中如果出現(xiàn)浪涌電壓，會導致電路的電源電壓出現(xiàn)突變，影響電路的正常工作，如果是在數(shù)字信號線上出現(xiàn)浪涌電壓，更會導致數(shù)字邏輯出錯，甚至損壞接口電路。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/201704/346205.htm

　　由于浪涌脈沖的頻率很低，帶寬較寬(B=1/f)，如果是低通濾波器，由于其原理是允許低于截止頻率的信號通過，而高于截止頻率信號不能通過，所以對于浪涌脈沖的抑制作用有限，故而在電路設計中一般采用專門的浪涌保護器件。

　　浪涌保護器件都有一個共同特點，即，在正常電壓時，對電路工作沒有影響，不起任何作用。一旦高脈沖電壓到來，浪涌保護器件的阻抗會變低，通過其自身的電流增大，迅速導通，從而使浪涌電壓的能力旁路掉，保證電路的電壓在合理的范圍內(nèi)。

　　常用的浪涌保護器件有：氣體放電管，壓敏電阻，和TVS瞬態(tài)抑制二極管。

　　氣體放電管

　　氣體放電管的原理簡單來說，就是氣體放電。如題所示，當兩極之間的電壓充滿足夠大的電壓時，電極之間的氣體就會有絕緣狀態(tài)變成導電狀態(tài)，形成通路，此時阻抗極低，接近短路。當處于導通狀態(tài)下時,兩極間的電壓會較低,一般是在20～50V之間，等于是旁路掉浪涌電壓的能量。

　　氣體放電管采用陶瓷密閉封裝，內(nèi)部由兩個或數(shù)個帶間隙的金屬電極，充以惰性氣體(氬氣或氖氣)構成。它的優(yōu)點是能夠承受較大的電流，與其管徑有關，管徑越大，耐流能力越強。需要注意的是，如果該器件長時間應用于高壓直流電場合，會縮短氣體放電管的壽命，影響其功能。

　　應用電路舉例如下：

　　壓敏電阻

　　應用非常普遍的一種浪涌保護器件。但是缺點很明顯。首先，壓敏電阻在浪涌電壓過來后，阻抗減少，電流增加，使此處電路兩端電壓鉗位在一定的數(shù)值，但該鉗位電位卻是不固定的，和流經(jīng)的電流有關，電流越大，壓敏電阻上的電壓越高，在浪涌電流的峰值到來時，壓敏電阻的電壓相應達到最高值，此時的保護效果就變差。另外，壓敏電阻并不耐熱，如果持續(xù)的受到浪涌電流的沖擊，會使之受到損壞，甚至會發(fā)生爆炸，造成安全問題。