在电子系统和网络线路上,经常会受到外界瞬时过电压干扰。这种过电压被称为浪涌电流,是一种瞬变干扰。浪涌电压会严重危害电子系统的安全工作。消除浪涌噪声干扰,防止浪涌危害一直是关系电子设备安全可靠运行的核心问题。为了避免浪涌电压损害电子设备,一般采用分流防御措施,即将浪涌电压在非常短的时间内与大地短接,使浪涌电流分流入地,达到削弱和消除过电压、过电流的目的,从而起到保护电子设备安全运行的作用。
在电子线路中通常采用浪涌保护抑制器件来对电路进行保护,常见的几种浪涌抑制保护器件有:气体放电管GDT、金属氧化物压敏电阻MOV、瞬态抑制二极管TVS。硕凯电子作为专业的浪涌防护专家及方案设计整改的方案商,为大家总结了这几种常见浪涌抑制保护器件的优劣势对比,方便大家选择合适浪涌抑制保护器件:
气体放电管(Gas discharge tube)
气体放电管可以用于数据线、有线电视、交流电源、电话系统等方面进行浪涌保护,一般器件电压范围从75~10000V,耐冲击峰值电流20000A,可承受高达几千焦耳的放电。
优点:通流量容量大,绝缘电阻高,漏电流小;
缺点:残压较高,反应时间慢(≤100ns),动作电压精度较低,有跟随电流(续流)。
金属氧化物压敏电阻(Metal oxside varistor)
该器件在一定温度下,导电性能随电压的增加而急剧增大。它是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻。没有过压时呈高阻值状态,一旦过电压,立即将电压限制到一定值,其阻抗突变为低值。
优点:通流容量大,残压较低,反应时间较快(≤50ns),无跟随电流(续流);
缺点:漏电流较大,老化速度相对较快。
瞬态抑制二极管(Transient voltage suppressor)
亦称齐纳二极管,是一种专门用于抑制过电压的器件。其核心部分是具有较大截面积的PN结,该PN结工作在雪崩状态时,具有较强的脉冲吸收能力。
优点:残压低,动作精度高,反应时间快(<1ns),无跟随电流(续流);
缺点:耐流能力差,通流容量小,一般只有几百安培。
下图为这三种浪涌抑制保护器件的参数对比:
硕凯电子选型建议:各种浪涌抑制器件的共同特点为器件在阈值电压以下都呈现高阻抗,一旦超过阈值电压,则阻抗便急剧下降,都对尖峰电压有一定的抑制作用。但各自都有缺点,因此根据具体的应用场合,一般采用上述器件中的一个或者几个的组合来组建相应的保护电路。要做好全面的预防保护措施,就需选择合适的浪涌抑制器件。
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