精品文檔-下載后可編輯保護(hù)器件說明-基礎(chǔ)電子市場(chǎng)上有一系列對(duì)電子系統(tǒng)起保護(hù)作用的產(chǎn)品。下面表1簡(jiǎn)單描述了各種產(chǎn)品的特征。

表1不同保護(hù)產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)

單向和雙向保護(hù)

只有正或者負(fù)電壓節(jié)點(diǎn)的保護(hù)需求跟那些即可以正也可以負(fù)電壓節(jié)點(diǎn)的保護(hù)是不同的。通過單項(xiàng)的和雙向的保護(hù)元件來解決這個(gè)問題。用TVS設(shè)備作為例子我們可以容易的解釋。

圖1表示一個(gè)輸入當(dāng)中進(jìn)行單向和雙向的TVS保護(hù)的一個(gè)例子。一個(gè)單向TVS設(shè)備的I-V關(guān)系曲線跟一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)二極管的I-V關(guān)系曲線很相似。如果一個(gè)單向的TVS接入到如圖一所示的電路當(dāng)中，假如信號(hào)電壓保持在0V和反擊穿電壓之間，那么它將會(huì)失真。對(duì)于負(fù)電壓應(yīng)力，單向TVS由TVS的正向偏壓保護(hù)。對(duì)于在信號(hào)線上的正電壓應(yīng)力，TVS由反擊穿偏壓保護(hù)。如果信號(hào)的范圍在0V和負(fù)電壓之間，那么單向的TVS器件可以反向插入。

圖1：I-V關(guān)系曲線，單向和雙向TVS裝置中的符號(hào)

一個(gè)雙向TVS作用相當(dāng)于兩個(gè)反平行二極管。如果一個(gè)雙向TVS裝置用于如圖１當(dāng)中的保護(hù)設(shè)備，輸入電壓可以在正負(fù)值之間變化。反向擊穿偏壓提供保護(hù)，在串聯(lián)中由前向偏壓二極管連接在兩端。

鉗位和消弧保護(hù)器件

保護(hù)器件的另一類是鉗位/消弧保護(hù)器件。其中TVS器件是鉗位器件，因?yàn)橐粋€(gè)激勵(lì)突發(fā)時(shí)，TVS器件會(huì)鉗制電位到一定值達(dá)到保護(hù)的目的；而當(dāng)一個(gè)激勵(lì)觸發(fā)時(shí)，消弧保護(hù)器件通常是產(chǎn)生一個(gè)短路通道來實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的。圖2是二者原理的示意圖。

圖２：雙向消弧保護(hù)器件(黑色)和單向鉗位保護(hù)器件(紅色)的I-V曲線

消弧保護(hù)器件在保護(hù)應(yīng)用中是非常有效。消弧保護(hù)器件有著非常低的導(dǎo)通壓降，這樣可以使得其電壓低于敏感電子器件的臨界電位；并且由于過壓保護(hù)器件本身超低的功耗，其可以承受很大的電流而不會(huì)由于大電流對(duì)自己損壞。我們?cè)谟孟”Ｗo(hù)器件的時(shí)候必須小心?？梢杂脕砭S持消弧保護(hù)器件的的電流和電壓點(diǎn)是一個(gè)很重要的參數(shù)并且我們經(jīng)常稱之為保持點(diǎn)，如圖2所示。如果受保護(hù)的電氣節(jié)點(diǎn)可以提供電壓和電流在保持點(diǎn)的水平，在電氣應(yīng)力消除后一個(gè)消弧保護(hù)器件也可能不會(huì)關(guān)閉。仔細(xì)選擇消弧保護(hù)器件是必須的或者預(yù)先做好準(zhǔn)備以保證在應(yīng)力消除時(shí)關(guān)閉保護(hù)和在正常操作期間不打開。

電壓鉗位保護(hù)器件在應(yīng)力時(shí)不會(huì)發(fā)生不關(guān)閉的問題，但是他們也要仔細(xì)選擇。以反向偏置方向保護(hù)的電壓鉗位保護(hù)器件自身內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)可觀的功耗。鉗位保護(hù)器件在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)需要非常低的動(dòng)態(tài)阻抗，以保證在傳輸大電流時(shí)，電壓不會(huì)超過敏感元件允許的電平。

保護(hù)器件技術(shù)

氣體放電電子管主要靠在密封容器里一種氣體的衰弱，是固有的一種雙向過壓保護(hù)器件。它們限制相對(duì)過高的起始工作電壓，但是可以承受相當(dāng)大的電流并且通常應(yīng)用在初級(jí)保護(hù)。

壓敏電阻這個(gè)術(shù)語是“變化的”和“電阻器”兩個(gè)單詞的結(jié)合體。在低電流電壓下，壓敏電阻具有高阻抗但是在更高的電壓電流下，阻抗會(huì)急劇地下降。阻抗體現(xiàn)在氧化鋅顆粒構(gòu)成的陶瓷上。壓敏電阻通常是雙向的電壓鉗位器件。

聚合體ESD器件由充滿導(dǎo)電粒子的聚合體組成。在粒子間的高電壓電弧會(huì)造成低阻抗，以導(dǎo)致電壓的下降。聚合體設(shè)備是雙向過壓保護(hù)器件。

晶閘管是有N型和P型摻雜的基于硅材料的多極性開關(guān)，可以形成雙極性晶體管。當(dāng)雙極性晶體管被觸發(fā)時(shí)，它們呈現(xiàn)連續(xù)的低阻抗?fàn)顟B(tài)。晶閘管本質(zhì)上是單向的過壓保護(hù)器件。基本的晶閘管已經(jīng)衍生出了多種雙向和單向的產(chǎn)品。

瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)是基于雪崩和被設(shè)計(jì)來處理大電流抑制的穩(wěn)壓二極管。單一的二極管本質(zhì)上是單向的鉗位設(shè)備。但是TVS器件是為了針對(duì)類似于集成電路的問題而制造