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電路保護的意義及常用的電路保護元件

（2024年11月23日更新）

電路保護的意義是什么？

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過壓保護和過流保護在各種電子產品中變得越來越重要，那么電路保護的意義是什么呢？

由于電路板的集成度越來越高，板材價格也隨之上漲，所以要加強保護。

半導體器件，IC電路保護的目的是減少能耗損失，減少發熱現象，延長使用壽命。

車載設備，由于使用環境條件比一般電子產品更差，汽車駕駛條件發生變化，汽車啟動時產生較大的瞬時峰值電壓。因此，過壓保護元件通常用于支持這些電子設備的電源適配器。

通信設備和通信場所對防雷浪涌有一定的要求。在這些設備中使用過壓保護和過流保護元件變得重要。它們是確保用戶人身安全和正常通信的關鍵。

大多數電子產品的故障是由電子設備電路中的過壓或電路現象引起的。隨著我們對電子設備質量的要求越來越高，電子電路保護也變得越來越不容忽視。

那么電路保護如此重要，常用的電路保護元件是什么呢？

防雷器件

陶瓷氣體放電管

陶瓷氣體放電管是防雷設備中應用最廣泛的設備。陶瓷氣體放電管之所以被廣泛使用，是因為陶瓷氣體放電管可以起到很好的保護作用，無論是直流電源的防雷還是各種信號的防雷。其最大的特點是通流量大、級間電容小、絕緣電阻高、擊穿電壓可選范圍大。

半導體放電管

半導體放電管是由晶閘管原理制成的過壓保護裝置PN結的擊穿電流觸Freescale代理發電器件可以通過大浪涌電流或脈沖電流進行放電。相關文章：動畫解釋了二極管的工作原理。其突破電壓的范圍構成了過壓保護的范圍。固體放電管可直接連接到受保護電路的兩端。具有精確的導電性和快速響應（響應時間ns等級)，浪涌吸收能力強，雙向對稱，可靠性高。

玻璃放電管

玻璃放電管（強放電管、防雷管）是20世紀末新推出的防雷設備，具有陶瓷氣體放電管和半導體過壓保護器的優點：絕緣電阻高（≥10^8Ω）、極間電容小（≤0.8pF）、大放電電流(最大3)kA）、雙向對稱，反應速度快(無沖擊穿滯后現象)，性能穩定可靠，導通后電壓低，此外，直流擊穿電壓高(最高50000V）、體積小，使用壽命長。缺點是直流擊穿電壓分散性大（±20%）。

過壓器件

壓敏電阻

壓敏電阻也是最常用的限壓器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極之間時，壓敏電阻可以將電壓鉗位置到相對固定的電壓值，從而保護后電路。壓敏電阻的響應時間是ns比空氣放電管快，比TVS管道稍慢，一般用于電子電路過電壓保護的響應速度可滿足要求。壓敏電阻的結電容一般在幾百到幾千之間pF在許多情況下，數量級范圍不應直接應用于高頻信號線的保護。在交流電路的保護中，由于其結電容會增加漏電流，因此在設計保護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量大，但小于氣體放電管。

貼片壓敏電阻的作用

貼片壓敏電阻主要用于保護元件和電路，防止電源供應、控制和信號線產生ESD。

二極管瞬態抑制

瞬態抑制器TVS二極管廣泛應用于半導體和敏感器件的保護，通常用于二次保護。陶瓷氣體放電管后基本用于二次保護，部分用戶直接用于產品一次保護。其特點是反應速度快(為ps等級)，體積小，脈沖功率大，鉗位電壓低。其10/1000μs400波脈沖功率W～30KW，脈沖峰值電流為0.52A～544A；擊穿電壓為6.8V～550V各種電壓電路使用方便的系列值。

過流器件

保險絲自恢復

保險絲自恢復PPTC它是一種過流電子保護元件，采用高壓、高溫、硫化反應條件下的聚合物有機聚合物，經過特殊工藝加工。保險絲自恢復（PPTC：高分子保險絲自恢復）是一種正溫度系數聚合物熱敏電阻，作過流保護用，可代替電流保險絲。當電路正常工作時，其電阻值非常小（壓降非常小）。當電路過流使其溫度升高時，電阻值急劇增加幾個數量級，使電路中的電流降低到安全值以下，從而保護后電路，過流消失后自動恢復到低電阻值。

靜電元件

ESD靜電放電二極管

電感的作用

相信大家都知道電磁的關系。電感的作用是，當電路開始時，一切都不穩定時，如果電感中有電流通過，就會產生與電流方向相反的感應電流。根據法拉第電磁感應定律，電路運行一段時間后，一切穩定，電流沒有變化，電磁感應不會產生電流，此時穩定，不會突然變化，確保電路安全，如水車，起初由于電阻旋轉緩慢，后來逐漸平靜。

磁珠的作用

磁珠具有較高的電阻率和磁導率，相當于電阻和電感串聯，但電阻值和電感值隨頻率而變化。它比普通電感具有更好的高頻濾波特性，在高頻時具有電阻，因此可以在相當寬的頻率范圍內保持較高的電阻，從而提高以太網芯片中使用的調頻濾波效果。

原標題：常用的電路保護裝置有哪些？

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