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使電子電路免受損害的協(xié)同電路保護(hù)方案(一)

作者: 時(shí)間:2012-03-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
在圖5中的點(diǎn)1時(shí)溫度較低,產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達(dá)到平衡。但是,當(dāng)電路中流過(guò)較大的電流或產(chǎn)生過(guò)多的熱時(shí),使PolySwitch元件的溫度升高,然而當(dāng)電流或環(huán)境溫度增加不顯著,PolySwitch元件產(chǎn)生的熱可以散發(fā)到外部環(huán)境中,而在點(diǎn)2達(dá)到平衡。當(dāng)電流或環(huán)境溫度再增加時(shí),PolySwitch元件的溫度會(huì)再達(dá)到一個(gè)更高的溫度,如圖5中的點(diǎn)3時(shí),此時(shí)如果電流或環(huán)境溫度再進(jìn)一步增加時(shí),PolySwitch元件產(chǎn)生的熱量大于散發(fā)出去的熱量,使得PolySwitch元件的溫度迅速增高,在這個(gè)階段,很小的溫度變化就會(huì)產(chǎn)生很大的阻值變化,這一現(xiàn)象可從圖5中的點(diǎn)3和點(diǎn)4的變化看出,這時(shí)PolySwitch元件處于保護(hù)動(dòng)作狀態(tài),PolySwitch元件的阻值升高限制了通過(guò)電路中的電流,從而實(shí)現(xiàn)電路的控制功能。當(dāng)溫度回降到正常溫度時(shí),PolySwitch元件的阻值又回到低電阻狀態(tài)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/230969.htm

圖6表示PPTC元件過(guò)電流/過(guò)溫度后,過(guò)電流/過(guò)溫度故障消除以后,PPTC元件阻值的恢復(fù)曲線??梢?jiàn),即使若干小時(shí)后,PPTC元件的阻值仍然大于初始阻值,電阻的減小將需持續(xù)一段較長(zhǎng)的時(shí)間,最終電阻才會(huì)接近初始電阻,這個(gè)時(shí)間可能是幾天、幾個(gè)月或幾年。但是,為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)控制,要使PPTC元件的阻值恢復(fù)到初始值是不實(shí)際的。所以,選用PPTC元件時(shí),在決定PPTC的保持電流就應(yīng)考慮PPTC的初始電阻RImax的值,即PPTC元件動(dòng)作后并恢復(fù)1小時(shí)后的電阻值這個(gè)參數(shù)。

2.5器件(SiBar)

器件按工作原理可以分為鉗位型器件和折返式過(guò)電壓保護(hù)器件。常用的鉗位型過(guò)電壓保護(hù)器件有MOV(MetaloxideVaristors)和二極管,而折返式過(guò)電壓保護(hù)器件有GDT和可控硅過(guò)電壓保護(hù)器件,折返式過(guò)電壓保護(hù)器件的I/V曲線如圖7所示。圖7中有關(guān)參數(shù)的含義如表2所示。折返式過(guò)電壓保護(hù)器件較鉗位型過(guò)電壓保護(hù)器件具有體積小和功耗低的優(yōu)點(diǎn)。SiBar就是一種N型半導(dǎo)體的折返式的可控硅浪涌過(guò)電壓保護(hù)器件(TSP)。

SiBar在浪涌電壓超過(guò)擊穿電壓時(shí)候起分流的作用。當(dāng)浪涌電壓超過(guò)擊穿電壓時(shí),SiBar工作在保護(hù)特性曲線的低阻區(qū),形成一個(gè)低阻通路,有效地降低過(guò)電壓。SiBar器件保持低阻狀態(tài)直到流過(guò)該器件的電流下降到低于保持電流。在過(guò)電壓事件過(guò)去之后,SiBar器件自動(dòng)恢復(fù)到高阻狀態(tài),系統(tǒng)正常工作,TVS二極管與SiBar晶閘管性能比較如表1所示。

表1TVS二極管與SiBar晶閘管性能比較

裝置

峰值IA

峰值V(V)

平均IA

平均V(V)

TVS二極管

23.4

124.8

4.37

74.19

SiBar晶閘管

23.8

89.6

5.41

25.33

在實(shí)用中,SiBar可用于照明、交流電源線和地移的保護(hù)應(yīng)用場(chǎng)合。

表2圖7中有關(guān)參數(shù)的含義

參數(shù)

參數(shù)的含義

參數(shù)

參數(shù)的含義

IBO(擊穿電流)

在擊穿電壓(VBO)下流過(guò)折返式過(guò)電壓保護(hù)器件的瞬態(tài)電流

VD(關(guān)態(tài)電壓)

在關(guān)態(tài)下加在折返式過(guò)電壓保護(hù)器件兩端的電直流電壓

VBO(擊穿電壓)

在擊穿工作區(qū),在折返式過(guò)電壓保護(hù)器件兩端的最大電壓,這個(gè)指標(biāo)是在特定的電流和電壓上升率下測(cè)得的

IH(保持電流)

折返式過(guò)電壓保護(hù)器件保持通態(tài)時(shí)所需要的最低電流

ISD(關(guān)態(tài)電流)

在關(guān)態(tài)直流電壓VD下流過(guò)折返式過(guò)電壓保護(hù)器件的直流電流

VT(通態(tài)電壓)

在規(guī)定通態(tài)電流IT下,折返式過(guò)電壓保護(hù)器件兩端的電壓

IT(通態(tài)電流)

折返式過(guò)電壓保護(hù)器件在通態(tài)時(shí)通過(guò)器件的電流

IPP(非重復(fù)脈沖峰值電流)

在這個(gè)所加特定形狀的非重復(fù)脈沖峰值額定電流值下應(yīng)不損壞過(guò)電壓保護(hù)器件

IBR(擊穿電流)

在擊穿工作狀態(tài)下的工作電流

VBR(擊穿電壓)

在擊穿工作狀態(tài)下,在IBR擊穿電流前器件兩端的工作電壓

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