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电路设计中常见的电涌保护器件都有哪些?

来源：发布日期 2020-07-10 11:31:18浏览：-

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如果在使用电器产品时出现浪涌电压，会导致电路供电电压的突然变化，影响电路的正常运行。如果数字信号线出现浪涌电压，会导致数字逻辑错误，甚至损坏接口电路。

因为浪涌脉冲的频率很低,带宽很宽(b = 1 / F),如果它是一个低通滤波器,其原则是允许低于截止频率的信号通过,而高于截止频率的信号不能通过,所以抑制浪涌脉冲的影响是有限的。因此，在电路设计中一般采用特殊的电涌保护装置。

电涌保护装置有一个共同的特点，就是当电压正常时，对电路没有影响，没有影响。一旦脉冲电压升高，浪涌保护器的阻抗就会变低，通过自身的电流增大，快速接通，从而绕过浪涌电压的能力，保证电路电压在合理的范围内。

常见的浪涌保护装置有:气体放电管、压敏电阻和TVS瞬态抑制二极管。

气体放电管

气体放电管的原理是简单的气体放电。如标题所示，当两极之间的电压充满足够大的电压时，电极之间的气体将由绝缘状态变为导电状态，形成一条路径。此时，阻抗非常低，接近短路。在on状态时，两极之间的电压较低，一般在20 ~ 50v之间，等于旁路浪涌电压的能量。

气体放电管用陶瓷密封，内部由两个或几个金属电极组成，电极间隙填充惰性气体(氩或氖)。它的优点是能承受大电流，这与它的管径有关。管道直径越大，电流电阻越强。需要注意的是，如果该装置长期在高压直流电场中使用，会缩短气体放电管的使用寿命，影响其功能。

应用电路的例子如下:

压敏电阻

一种广泛应用的电涌保护装置。但缺点是显而易见的。首先，浪涌电压到来后，压敏电阻的阻抗减小，电流增大，使得电路两端的电压箝位在一定值。然而，箝位电位不是固定的，它与流经的电流有关。电流越高，压敏电阻上的电压就越高。当浪涌电流达到峰值时，压敏电阻的电压达到最大值。此时，保护效果就会越来越差。此外，压敏电阻不耐热。如果连续受到冲击电流的冲击，就会造成损坏甚至爆炸，造成安全问题。

为了防止这个问题，在使用压敏电阻时，通常与温度保险丝(fuse)一起使用。当压敏电阻受热严重时，热熔保险丝会自动切断压敏电阻，防止热爆。

TVS瞬态抑制二极管

TVS也是一种广泛使用的电涌保护装置。它最大的优点是反应速度快。当它受到浪涌电压时，以10 ^ - 12s的速度将其两极间的高阻抗转变为低阻抗，同时吸收数千瓦的浪涌功率。将两极之间的电压固定在一个安全值，可以有效地保护电子电路中的精密元件不受冲击脉冲的破坏。

电视管有单向管和双向管。单向TVS管一般用于直流电路，而双向TVS管在交流电路中更为常见。