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。第一種類為橇棒(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，該類型器件的漏電流小，器件極間電容量小，所以對(duì)線路影響很小。常用的撬棒器件包括氣體放電管、氣隙型浪涌保護(hù)器、硅雙向?qū)ΨQ開關(guān)（CSSPD）等。
    另一類為箝位保護(hù)器，即保護(hù)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(hù)作用。常用的箝位保護(hù)器是氧化鋅壓敏電阻mov，瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）等。
    保護(hù)器分過電壓保護(hù)元件和過電流保護(hù)元件。我們通常所稱的“避雷器”和隨著國(guó)外防雷器件引入的“浪涌抑制器”、“過電壓限制器”、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(shù)ＰＴＣ、電感、電阻、保險(xiǎn)絲則屬于過電流保護(hù)元件。
    二極管型防護(hù)器件包括開關(guān)二極管、齊納二極管、瞬態(tài)二極管等。它們的保護(hù)性能大致相同，在承受沖擊能力和限制電壓等級(jí)方面稍有不同。正常情況下，管子呈高阻，當(dāng)外加電壓達(dá)到其門限值時(shí)，電流迅速增加。它是響應(yīng)速度非?？斓谋Ｗo(hù)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(hù)精密設(shè)備中半導(dǎo)體電路非它莫屬。近年來正在發(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(jí)甚至第一級(jí)保護(hù)。
    二極管型防護(hù)器件是利用硅ＰＮ結(jié)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(hù)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(guī)定的反向應(yīng)用條件下，承受到高能量的瞬時(shí)過壓脈沖時(shí)，其工作阻抗能立即降至很低以允許大電流通過，并將電壓箝制在預(yù)定水平，從而有效地保護(hù)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(yù)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(shù)小，所謂箝位系數(shù)就是指TVS上流過的電流在最大時(shí)的端電壓與流過的電流為最小時(shí)的端電壓的比值，箝位系數(shù)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(yīng)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(xiàn)在，國(guó)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或無引線的塑封形式，典型的有美國(guó)GeneralInstrument公司生產(chǎn)400W、600W、1500W無引線扁平塑封，其400W的工作電壓為5.5～162V，型號(hào)為TSMA6．8～TSMA200，外形為SMA/D0214AC；600W的工作電壓為5.5～162V，型號(hào)為TSMB6.8～TSMB200，外形為SMB/D0214AA；1500W工作電壓5.5～162V，型號(hào)為TSMC6.8～TSMC200，外形為SMC/D0214AB。該公司也生產(chǎn)無引線圓柱形產(chǎn)品，型號(hào)為TGL41－6.8～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(hào)為5KP5.0～5KP110，外形為P600。TVS的另一發(fā)展方向是開發(fā)低電壓產(chǎn)品，目前正在開發(fā)的產(chǎn)品電壓范圍為2.8～3.8V，以滿足低壓微處理器和IC的需要。