防雷元器件的性能特点与应用技术.doc

防雷元器件的性能特点与应用技术1防雷元器件的性能特点(一)开关元件类: 正常工作时,开关元件是断开的;当雷击浪涌来的时候,开关元件导通,将浪涌电流泄放到大地,从而保护了电子设备免受浪涌冲击损坏。开关元件类有陶瓷气体放电管、玻璃放电管(强效放电管)、半导体过压保护器(半导体放电管、固体放电管)三种类型。它们的优点是:①击穿(导通)前相当于开路,电阻很大,几乎没有漏电流;②击穿(导通)后相当于短路,可通过很大的电流,压降很小;③脉冲通流容量(峰值电流)大:陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种(当然还有更大的,达100kA以上),10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间;玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种;半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。④除了个别半导体过压保护器外,它们都具有双向对称特性。⑤陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小,在3pF以下。⑥玻璃放电管和半导体过压保护器的响应速度都很快,在ns量级。⑦玻璃放电管的击穿电压可以做得很高,最高的达5kV。⑧半导体过压保护器的击穿电压可以做得很准确。它们的缺点分别是: 陶瓷气体放电管:①由于气体电离需要一定的时间,所以响应速度较慢,~(200~300ns),(100ns)左右,在它未导通前,会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。②击穿电压一致性较差,分散性较大,一般为±20%。③击穿电压只有几个特定值。玻璃放电管和半导体过压保护器:①通流容量较陶瓷气体放电管小得多。②击穿电压尚未形成系列值。③玻璃放电管击穿电压分散性较大,为±20%。④半导体过压保护器电容较大,有几十至几百pF。(二)限压元件类有压敏电阻、TVS管(瞬态电压抑制二极管)等。它们象稳压二极管那样具有限压特性。当外加电压小于其导通电压时,它具有很大的内阻,漏电流很小;当外加电压大于其导通电压时,其内阻急剧减小,可以流过很大的电流,而其两端的电压却只有少量的上升。它们的导通电压都有从低压到高压的系列值,便于在各种不同电压的电路中使用。另外,两者的电容都较大(TVS管也有低电容产品),不适于在高频电路中使用。压敏电阻与TVS管的区别在于:压敏电阻能承受更大的浪涌电流,而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大,最大可达几十kA到上百kA;但压敏电阻的漏电流较大,非线性特性较差(动态电阻较大),大电流时限制电压较高,且所能耐受的冲击电流的大小随冲击次数的增加而减小(降额特性),较易老化。TVS管的非线性特性和稳压管完全一样,动态电阻较小,限制电压较低,且不易老化,使用寿命长,但通流能力较小(10/1000μs波峰值电流在几A至几百A之间)。再有就是反应速度不同,TVS管的反应速度极快,为ps级,而压敏电阻反应速度稍慢,为ns级。(三)防过流和过热保护元件类防过流元件有自恢复保险丝、电流保险丝、电阻,防过热保护和过热检测元件有温度保险管和温度保险丝。自恢复保险丝是一种正温度系数热敏电阻,当流过它的电流小于其保持电流时(温度较低),它的阻值很小;当流过它的电流超过其触发电流时(温度升高),它的阻值急剧增大,从而阻断雷电流的继续侵入或者电路的续流,温度降低后能自行恢复。但由于热惰性,其反应速度很慢,一般为秒