原標(biāo)題：電路保護(hù)三大常見器件詳解

電路保護(hù)是電子工程中至關(guān)重要的一環(huán)，它確保了電路在各種異常條件下仍能穩(wěn)定運(yùn)行，避免損壞或故障。在電路保護(hù)中，有三大常見器件被廣泛使用，它們分別是陶瓷氣體放電管（GDT）、瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）和壓敏電阻（MOV）。以下是對這三種器件的詳細(xì)解析：

1. 陶瓷氣體放電管（GDT）

工作原理：

• GDT在正常工作條件下，其并聯(lián)阻抗極高（約為1TΩ），并聯(lián)電容極低（1pF以下）。

• 當(dāng)施加在GDT兩端的電勢低于氣體電離電壓（即“輝光”電壓）時(shí)，GDT的小漏電流和小電容幾乎不發(fā)生變化。

• 一旦達(dá)到輝光電壓，GDT的并聯(lián)阻抗急劇下降，電流流過氣體，形成等離子體，進(jìn)一步降低器件上的電壓至約15V。

• GDT的凈效果是一種消弧作用，能在1ms內(nèi)將瞬變事件期間的電壓限制在大約15V以下。

主要優(yōu)點(diǎn)：

• 迫使大部分能量消耗在瞬變的源阻抗中，而不是消耗在保護(hù)器件或被保護(hù)的電路中。

• 觸發(fā)電壓由信號(hào)電壓的上升速率、GDT的電極間隔、氣體類型以及氣體壓力共同確定。

• 可承受高達(dá)20kA的電流。

應(yīng)用場景：

• 常用于多級(jí)保護(hù)電路中的第一級(jí)或前兩級(jí)，起泄放雷電暫態(tài)過電流和限制過電壓的作用。

2. 瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）

工作原理：

• TVS是一種鉗位型二極管，當(dāng)兩端經(jīng)受瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以極高的速度（皮秒級(jí)）將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩埂?/span>

• 吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，從而保護(hù)后續(xù)電路。

主要特點(diǎn)：

• 響應(yīng)時(shí)間極短，通常為皮秒級(jí)。

• 并聯(lián)電容通常只有幾十皮法，適合高密度便攜設(shè)備。

• 發(fā)展趨勢是提高集成度，支持高密度便攜設(shè)備。

應(yīng)用場景：

• 廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸線路、電源線路等需要防止過電壓和靜電放電（ESD）的場合。

3. 壓敏電阻（MOV）

工作原理：

• 壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件，利用氧化鋅晶粒間的勢壘作用。

• 當(dāng)過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間時(shí)，壓敏電阻的非線性特性使其將電壓鉗位到一個(gè)相對固定的電壓值。

主要特點(diǎn)：

• 響應(yīng)時(shí)間介于TVS管和氣體放電管之間，為納秒級(jí)。

• 通流容量較大，可通過數(shù)KA到數(shù)十KA的單次浪涌電流。

• 反復(fù)出現(xiàn)的過熱應(yīng)力累積會(huì)使其性能降低，需仔細(xì)分析瞬變規(guī)范以確定其吸收的總能量和最壞情況下的瞬變重復(fù)率。

應(yīng)用場景：

• 常用于電源系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等需要承受較大浪涌電流的場合，與GDT配合使用可提供更全面的保護(hù)。

綜上所述，陶瓷氣體放電管、瞬態(tài)電壓抑制器和壓敏電阻是電路保護(hù)中不可或缺的三大常見器件。它們各自具有獨(dú)特的工作原理、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用場景，在電子工程中發(fā)揮著重要作用。