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、氣隙型浪涌保護器、硅雙向?qū)ΨQ開關（CSSPD）等。
    另一類為箝位保護器，即保護器件在擊穿后，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作用。常用的箝位保護器是氧化鋅壓敏電阻mov，瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）等。
    保護器分過電壓保護元件和過電流保護元件。我們通常所稱的“避雷器”和隨著國外防雷器件引入的“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、保險絲則屬于過電流保護元件。
    二極管型防護器件包括開關二極管、齊納二極管、瞬態(tài)二極管等。它們的保護性能大致相同，在承受沖擊能力和限制電壓等級方面稍有不同。正常情況下，管子呈高阻，當外加電壓達到其門限值時，電流迅速增加。它是響應速度非?？斓谋Ｗo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，保護精密設備中半導體電路非它莫屬。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，可用在第二級甚至第一級保護。
    二極管型防護器件是利用硅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)定的反向應用條件下，承受到高能量的瞬時過壓脈沖時，其工作阻抗能立即降至很低以允許大電流通過，并將電壓箝制在預定水平，從而有效地保護電子產(chǎn)品中的精密元器件免受損壞。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率，并把電壓箝制在預定水平，雙向TVS適用于交流電路。TVS的最大優(yōu)點是箝位系數(shù)小，所謂箝位系數(shù)就是指TVS上流過的電流在最大時的端電壓與流過的電流為最小時的端電壓的比值，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)點是體積小、響應速度快（小于1ns）、可靠性高、每次經(jīng)受瞬變電壓后其性能不會下降等。缺點是電容大、耐電流量小?，F(xiàn)在，國外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，型號為TSMA6．8～TSMA200，外形為SMA/D0214AC；600W的工作電壓為5.5～162V，型號為TSMB6.8～TSMB200，外形為SMB/D0214AA；1500W工作電壓5.5～162V，型號為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。