常用過壓、過流、過溫保護器件之選型技巧

　　隨著電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和集成度越來越高，而工作電壓越來越低，電子系統(tǒng)對可靠性、穩(wěn)定性和安全性的要求也越來越高，電路保護設(shè)計的重要性也越來越強。在電路保護設(shè)計中，電路保護器件的選擇和應(yīng)用是否合理，將直接影響電子系統(tǒng)電路保護方案的保護效果。為了幫助工程師正確選擇電路保護器件，合理應(yīng)用電路保護器件設(shè)計高效的電路保護解決方案，本期大講臺將分三部分進行介紹：第一部分介紹常見的電路保護器件之選型技巧;第二部分重點分析保險絲、瞬態(tài)電壓抑制器、ESD保護器件、防雷保護器件等的實際應(yīng)用方案;第三部分將結(jié)合電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇和電路保護與電磁兼容研討會中關(guān)于選用電路保護器件的討論，整理出電路保護設(shè)計過程中較常遇到的難題Q&A。

　　電路保護主要有三種形式：過壓保護、過流保護和過溫保護。選擇適當?shù)碾娐繁Ｗo器件是實現(xiàn)高效、可靠的電路保護設(shè)計之關(guān)鍵的第一步，那么，如何合理選擇電路保護器件?不同的保護器件其保護原理也各有不同，選擇的時候應(yīng)結(jié)合其保護原理、工作條件和使用環(huán)境來考慮。本文將介紹常用的幾種過壓、過流和過溫保護器件之選型技巧，幫助工程師正確選擇電路保護器件。

　　1. 過壓保護器件的選型要點

　　過壓保護器件(OVP)用于保護后續(xù)電路免受甩負載或瞬間高壓的破壞，常用的過壓保護器件有壓敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制器、靜電抑制器和放電管等。過壓保護器件選型應(yīng)注意以下四個要點：

　　1)關(guān)斷電壓Vrwm的選擇。一般關(guān)斷電壓至少要比線路最高工作電壓高10%

　　2)箝位電壓VC的選擇。VC是指在ESD沖擊狀態(tài)時通過TVS的電壓，它必須小于被保護電路的能承受的最大瞬態(tài)電壓

　　3)浪涌功率Pppm的選擇。不同功率，保護的時間不同，如600w(10/1000us);300W(8/20us)

　　4)極間電容的選擇。被保護元器件的工作頻率越高，要求TVS的電容要越小

　　1.1 ESD抑制器

　　選擇合適的ESD保護器件，最大的難點在于如何最容易地明確哪種器件可以提供最大的保護。系統(tǒng)供應(yīng)商一般是通過數(shù)據(jù)手冊上的ESD額定值(或標稱值)來比較ESD保護器件的好壞。事實上，從這些額定值根本看不出器件保護系統(tǒng)的能力有多強，關(guān)鍵取決于其二極管參數(shù)。主要的參考系數(shù)應(yīng)該是：

　　快速響應(yīng)時間

　　低箝位電壓

　　高電流浪涌承受能力

　　AEM(蘇州)科技有限公司副總經(jīng)理鄭索平介紹，選擇ESD器件應(yīng)該遵循下面的要求：

　　(1)選擇靜電保護器件注意：

　　? 箝制電壓不要超過受保護器件的最大承受電壓

　　? 電路電壓不超過保護器件工作電壓

　　? 低電容值、漏電流盡可能的減少干擾及損耗

　　(2)靜電保護器件盡量安裝在最接近靜電輸入的地方，遠離被保護器件

　　(3)靜電保護器件一定接的大地線，不是數(shù)字地線

　　(4)回地的線路盡量的短，靜電保護器件與被保護線路之間的距離盡量的短

　　(5)盡量避免被保護與未被保護線路并排走線

　　1.2壓敏電阻

　　壓敏電阻是一種用得最多的限壓器件。廣泛的應(yīng)用在汽車電子、通迅、計算機、消費類電子產(chǎn)品、軍用電子產(chǎn)品等方面，特別是在LCD、鍵盤、I/O

　　接口、IC、MOSFET、CMOS、傳感器、手機、DVD、AV、ABS、馬達控制板、MP3、PDA、USB接口及高速數(shù)據(jù)信號線路上進行保護等。

　　壓敏電阻選用時應(yīng)注意的是：連續(xù)施加在壓敏電阻兩端的電源電壓，不能超過規(guī)格表中列出的?°最大持續(xù)工作電壓?±值。還要充分考慮到電網(wǎng)(或電路)工作電壓的波動幅度,

　　選取壓敏電阻的壓敏電壓值時，要留有足夠的余量。國內(nèi)一般的波動幅度為30%。通過壓敏電阻的最大浪涌電流不應(yīng)超過技術(shù)規(guī)格書中的?°最大沖擊電流?±值

　　(也就是最大通流量)。考慮到要耐受多次沖擊時，應(yīng)該選用能耐受10次以上沖擊的浪涌電流值。

　　壓敏電阻的箝位電壓必須小于被保護的部件或設(shè)備能承受的最大電壓(即安全電壓)。