浪涌電壓抑制器件介紹

    浪涌電壓抑制器件基本上可以分為兩大類(lèi)。第一種類(lèi)為橇棒(CrowBar)器件，其主要特點(diǎn)是器件擊穿后的殘壓很低，因此不僅有利于浪涌電壓的迅速泄放，而且使功耗大大降低。另外，該類(lèi)型器件的漏電流小，器件極間電容量小，所以對線(xiàn)路影響很小。常用的撬棒器件包括氣體放電管、氣隙型浪涌保護器、硅雙向對稱(chēng)開(kāi)關(guān)（CSSPD）等。
    另一類(lèi)為箝位保護器，即保護器件在擊穿后，其兩端電壓維持在擊穿電壓上不再上升，以箝位的方式起到保護作用。常用的箝位保護器是氧化鋅壓敏電阻mov，瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）等。
    保護器分過(guò)電壓保護元件和過(guò)電流保護元件。我們通常所稱(chēng)的“避雷器”和隨著(zhù)國外防雷器件引入的“浪涌抑制器”、“過(guò)電壓限制器”、放電管、齊納二極管等都屬于電壓限制元件。它們的工作原理差不多，但它們之間的通流容量、動(dòng)作速度、殘壓等有很大差別。而正溫度系數ＰＴＣ、電感、電阻、保險絲則屬于過(guò)電流保護元件。
    二極管型防護器件包括開(kāi)關(guān)二極管、齊納二極管、瞬態(tài)二極管等。它們的保護性能大致相同，在承受沖擊能力和限制電壓等級方面稍有不同。正常情況下，管子呈高阻，當外加電壓達到其門(mén)限值時(shí)，電流迅速增加。它是響應速度非?？斓谋Ｗo元件，限幅電壓低，管子兩端壓降基本不受沖擊電壓和沖擊電流的影響，保護精密設備中半導體電路非它莫屬。近年來(lái)正在發(fā)展的瞬態(tài)二極管，在通流能力方面有了較大的突破，可用在第二級甚至第一級保護。
    二極管型防護器件是利用硅ＰＮ結正向壓降（vf）和反向雪崩擊穿電壓（vz）的特性制成的，如瞬變電壓抑制二極管（TVS）。二極管型防護器件有兩種形式：一是齊納型單向雪崩擊穿，二是雙向的硅壓敏電阻。TVS器件在規定的反向應用條件下，承受到高能量的瞬時(shí)過(guò)壓脈沖時(shí)，其工作阻抗能立即降至很低以允許大電流通過(guò)，并將電壓箝制在預定水平，從而有效地保護電子產(chǎn)品中的精密元器件免受損壞。雙向TVS可在正反兩個(gè)方向吸收瞬時(shí)大脈沖功率，并把電壓箝制在預定水平，雙向TVS適用于交流電路。TVS的最大優(yōu)點(diǎn)是箝位系數小，所謂箝位系數就是指TVS上流過(guò)的電流在最大時(shí)的端電壓與流過(guò)的電流為最小時(shí)的端電壓的比值，箝位系數越小，抑制瞬變電壓的效果越好。TVS器件的其它優(yōu)點(diǎn)是體積小、響應速度快（小于1ns）、可靠性高、每次經(jīng)受瞬變電壓后其性能不會(huì )下降等。缺點(diǎn)是電容大、耐電流量小?，F在，國外TVS器件已經(jīng)采用氣密性附殼封裝，外形為DO－41，而一般的民用器件則采用有引線(xiàn)或無(wú)引線(xiàn)的塑封形式，典型的有美國GeneralInstrument公司生產(chǎn)400W、600W、1500W無(wú)引線(xiàn)扁平塑封，其400W的工作電壓為5.5～162V，型號為T(mén)SMA6．8～TSMA200，外形為SMA/D0214AC；600W的工作電壓為5.5～162V，型號為T(mén)SMB6.8～TSMB200，外形為SMB/D0214AA；1500W工作電壓5.5～162V，型號為T(mén)SMC6.8～TSMC200，外形為SMC/D0214AB。該公司也生產(chǎn)無(wú)引線(xiàn)圓柱形產(chǎn)品，型號為T(mén)GL41－6.8～TGL41－200，外形為MELFGL41。該公司還生產(chǎn)5000W的TVS，其工作電壓為5.0～110V，型號為5KP5.0～5KP110，外形為P600。TVS的另一發(fā)展方向是開(kāi)發(fā)低電壓產(chǎn)品，目前正在開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品電壓范圍為2.8～3.8V，以滿(mǎn)足低壓微處理器和IC的需要。