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防雷元器件

防雷元器件
防雷元器件正常工作时,开关元件是断开的;当雷击浪涌来的时候,开关元件导通,将浪涌电流泄放到大地,从而保护了电子设备免受浪涌冲击损坏。
目录
1性能特点
·开关元件类
· 限压元件类
· 防过流和过热保护元件类
2一般使用方法
· 开关元件
·限压元件
3使用注意事项
·参数
·选型
·分类(功率大小)
1性能特点
开关元件类
开关元件类有陶瓷气体放电管、玻璃放电管(强效放电管)、半导体过压保护器(半导体放电管、固体放电管)三种类型。它们的优点是:①击穿(导通)前相当于开路,电阻很大,几乎没有漏电流;②击穿(导通)后相当于短路,可通过很大的电流,压降很小;③脉冲通流容量(峰值电流)大:陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种(当然还有更大的,达100kA以上),10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间;玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种;半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。④除了个别半导体过压保护器外,它们都具有双向对称特性。⑤陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小,在3pF以下。⑥玻璃放电管和半导体过压保护器的响应速度都很快,在ns量级。⑦玻璃放电管的击穿电压可以做得很高,最高的达5kV。⑧半导体过压保护器的击穿电压可以做得很准确。
它们的缺点分别是:
陶瓷气体放电管:①由于气体电离需要一定的时间,所以响应速度较慢,反应时间一般为0.2~0.3μs(200~300ns),最快也就是0.1μs(100ns)左右,在它未导通前,会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。②击穿电压一致性较差,分散性较大,一般为±20%。③击穿电压只有几个特定值。玻璃放电管和半导体过压保护器:①通流容量较陶瓷气体放电管小得多。②击穿电压尚未形成系列值。③玻璃放电管击穿电压分散性较大,为±20%。④半导体过压保护器电容较大,有几十至几百pF。
限压元件类
有压敏电阻、TVS管(瞬态电压抑制二极管)等。它们象稳压二极管那样具有限压特性。当外加电压小于其导通电压时,它具有很大的内阻,漏电流很小;当外加电压大于其导通电压时,其内阻急剧减小,可以流过很大的电流,而其两端的电压却只有少量的上升。它们的导通电压都有从低压到高压的系列值,便于在各种不同电压的电路中使用。另外,两者的电容都较大(TVS管也有低电容产品),不适于在高频电路中使用。
压敏电阻与TVS管的区别在于:压敏电阻能承受更大的浪涌电流,而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大,最大可达几十kA到上百kA;但压敏电阻的漏电流较大,非线性特性较差(动态电阻较大),大电流时限制电压较高,且所能耐受的冲击电流的大小随冲击次数的增加而减小(降额特性),较易老化。TVS管的非线性特性和稳压管完全一样,动态电阻较小,限制电压较低,且不易老化,使用寿命长,但通流能力较小(10/1000μs波峰值电流在几A至几百A之间)。再有就是反应速度不同,TVS管的反应速度极快,为ps级,而压敏电阻反应速度稍慢,为ns级。
防过流和过热保护元件类
防过流元件有自恢复保险丝、电流保险丝、电阻,防过热保护和过热检测元件有温度保险管和温度保险丝。自恢复保险丝是一种正温度系数热敏电阻,当流过它的电流小于其保持电流时(温度较低),它的阻值很小;当流过它的电流超过其触发电流时(温度升高),它的阻值急剧增大,从而阻断雷电流的继续侵入或者电路的续流,温度降低后能自行恢复。但由于热惰性,其反应速度很慢,一般为秒级(流过的电流越大或温度越高,反应越快)。自恢复保险丝可以用于代替电流保险丝,免除经常更换的麻烦。温度保险管和温度保险丝是一种温度开关元件,正常工作时是短路的,当温度高于其断开温度时开关断开(不可恢复),常用于过热保护和过热检测。
2一般使用方法
开关元件
主要应用于共模保护,也常在无源电路中作差模保护。
限压元件
主要应用于差模保护,也常用在共模电路中和开关元件串联,防止开关元件导通后使线路与地发生短路;或者作为开关元件的限流元件以阻断续流,使开关元件复位。
3使用注意事项
1.开关元件不能单独跨接在有源电路中作差模保护,为避免电源短路,必须串接限压元件。
2.流过防雷元器件的浪涌电流必须小于其脉冲峰值电流。压敏电阻应按其降额特性选择。
3.用作差模保护的防雷元器件,其最小击穿电压必须大于线路的最高工作电压。
4.用作差模保护的防雷元器件,其限制电压必须小于被保护设备所能承受的最高安全电压。
参数
①反向断态电压VRWM:表示TVS管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。
②击穿电压VBR:TVS管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压(TVS管的击穿电压有±5%的误差范围)。
③脉冲峰值电流IPP:TVS管允许通过的8/20μs波的最大峰值电流
④最大箝位电压VC:TVS管流过峰值电流IPP时所呈现的电压
选型
1. 最大箝位电压VC<=被保护设备最大的安全电压
2. 反向工作电压(反向断态电压)>线路正常工作电压
3. 交流电压只能用双向TVS
分类(功率大小)
贴片型 : SMAJ、P4SMAJ(400W),SMBJ、P6SMBJ(600W),SMCJ、SMDJ、1.5SMCJ(1500W) 5.0SMDJ(5000W)
轴向引线:P4KE(400W),SA(500W),P6KE(600W),1.5KE(1.5kW),3KP(3kW)5KP(5kW) 15KP(15KW) 20KP(20KW
低电容 : (CCD) SAC(500W,50 Pf),LCE(1.5kW,100 pF)


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开放分类
开关元件    放电管    

贡献者
angelazhang