对于电源系统的防雷保护,有多种过电压保护元件可用,包括金属氧化物压敏电阻(MOV)、气体放电管(GDT)和瞬态抑制二极管(TVS)。这三类器件因其较高的浪涌能量处理能力和对瞬态电压的快速响应成为首选,在电源系统防护中也得以广泛应用。今天浪拓电子带我们来认识常用的防护器件以及防护器件在电源端口防护中的应用。
▷压敏电阻(MOV)
压敏电阻是以氧化锌(ZnO) 为主要成分的非线性电阻元件,该元件浪涌电流耐量及非线性系数非常大,在阀值电压以下时,电阻非常高,几乎没有电流流过,如果超过该阀值电压,电阻急剧降低,可以泄放大电流。压敏电阻的优点是启动电压范围宽,反应快,通流容量大,无续流,寿命长。缺点为存在老化和性能不够稳定的问题,压敏电阻器的电容较大,影响其在高频、超高频领域的应用。
▷气体放电管
气体放电管是一种间隙式的防雷保护器件,采用陶瓷或玻璃作为管子的封装外壳,放电管内部充以性能稳定的惰性气体。当外加电压达到使极间场强超过气体的绝缘强度时,两级间的间隙将放电击穿,并由绝缘状态变为导电状态。气体放电管的放电时延较大,响应较慢,一般为μS级,对于波头上升陡度较大的雷电波难以有效抑制。
▷TVS二极管
TVS也称呼瞬态电压抑制器,是一种二极管形式的高效能保护元件。当 TVS管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以极快的速度,瞬间将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值。TVS管具有动作响应快、箝位电压低等显著优点,适合用于多级防护电路的最末几级防护。
▷多级防护电路模式