使電子電路免受損害的協(xié)同電路保護(hù)方案(一)
1前言
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/230969.htm用于電路的元器件在它們的額定電壓和額定電流范圍內(nèi)都應(yīng)正常工作。但是,在工作過(guò)程中如果這些元器件超過(guò)他們的額定值范圍,就有可能造成永久性的損壞,致使電路不能正常工作。利用聚合物正溫度系數(shù)保護(hù)元件(PPTC)可以實(shí)現(xiàn)電路中過(guò)電流異常工作狀態(tài)的保護(hù),使用時(shí)將PPTC保護(hù)元件和被保護(hù)電路或被保護(hù)器件串聯(lián)使用,一旦被保護(hù)電路或被保護(hù)器件出現(xiàn)過(guò)電流異常工作狀態(tài),PPTC保護(hù)器件立刻由低電阻狀態(tài)變?yōu)楦唠娮锠顟B(tài),限制通過(guò)被保護(hù)電路或被保護(hù)器件的電流,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電路或被保護(hù)器件的保護(hù)。
在電子電路的正常使用過(guò)程中交流電網(wǎng)上會(huì)出現(xiàn)浪涌電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬態(tài)干擾信號(hào),瞬態(tài)干擾的特點(diǎn)是作用時(shí)間極短,但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。瞬態(tài)干擾(瞬間干擾)會(huì)造成電子電路系統(tǒng)電源電壓的波動(dòng),當(dāng)瞬態(tài)電壓疊加在控制系統(tǒng)的輸入電壓上,使輸入電子電路系統(tǒng)的電壓超過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部器件的極限電壓時(shí),便會(huì)損壞電子電路系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備,因此必須采用抑制措施。
同樣,針對(duì)被保護(hù)電路或被保護(hù)器件正常工作時(shí)出現(xiàn)的過(guò)電壓浪涌異常工作狀態(tài),可以利用固態(tài)晶閘管過(guò)電壓保護(hù)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電路或被保護(hù)器件的過(guò)電壓浪涌保護(hù)。具體使用時(shí)可以將過(guò)電壓浪涌保護(hù)器件與被保護(hù)電路或被保護(hù)器件并聯(lián)連接,一旦被保護(hù)電路或被保護(hù)器件出現(xiàn)過(guò)電壓浪涌異常工作狀態(tài),過(guò)電壓浪涌保護(hù)器件立即由高電阻狀態(tài)變?yōu)榈碗娮锠顟B(tài),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電路或被保護(hù)器件的保護(hù)。
2電子電路常用保護(hù)器件與工作特性
實(shí)用中,電子電路中出現(xiàn)的異常工作狀態(tài)主要有過(guò)電流和過(guò)電壓兩種,如處理不當(dāng)會(huì)造成電子電路不正常工作,嚴(yán)重時(shí)會(huì)致使電子電路嚴(yán)重?fù)p壞,甚至造成有關(guān)的生命和財(cái)產(chǎn)損失。
能實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓保護(hù)控制功能的器件有TVS二極管(瞬態(tài)電壓抑制二極管)、金屬氧化物可變電阻(MOV)和氣體放電管(GDT)、2Pro、PolyZen、PolySwitch、SiBar等器件。
在電子電路中出現(xiàn)過(guò)電壓浪涌異常工作狀態(tài)的主要原因有雷電、來(lái)自交流供電回路的過(guò)電壓、浪涌電壓和地電位漂移等。由于雷電而引起的浪涌過(guò)電壓可以直接通過(guò)電子電路而致使電信通信電路的電位迅速上升,影響電子電路的正常工作,甚至損壞電子電路。類(lèi)似由于雷電而引起的浪涌過(guò)電壓,由電子電路的交流供電線路也可以引起過(guò)電壓異常工作狀態(tài),而致使電子電路和其中的有關(guān)元器件的地電位變化,所以在電子電路中添加有關(guān)過(guò)電壓保護(hù)顯得非常重要。
過(guò)電流保護(hù)元件通常有低阻抗特性,當(dāng)電流達(dá)到它的過(guò)電流保護(hù)閾值以上時(shí),轉(zhuǎn)換到高阻抗。相反,過(guò)電壓保護(hù)元件通常有高阻抗特性,當(dāng)電壓達(dá)到它的過(guò)電壓保護(hù)閾值以上時(shí),轉(zhuǎn)換到低阻抗。常用的保護(hù)元器件有TVS〔瞬態(tài)電壓抑制器(TransientVoltageSuppressor)〕、MOV(金屬氧化物可變電阻)、SiBar(半導(dǎo)體晶閘管浪涌保護(hù)器件)、PPTC(聚合物正溫度系數(shù))、CPTC(陶瓷正溫度系數(shù))、GDT(氣體放電管)等,他們的共同特點(diǎn)是可重置元器件,而非像保險(xiǎn)絲為一次性非重置器件。非重置元件包括一次性的保險(xiǎn)絲。
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