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使電子電路免受損害的協(xié)同電路保護方案(一)

作者: 時間:2012-03-15 來源:網(wǎng)絡 收藏
實用中,GDT具有有助于提供過電壓故障保護,防止能量浪涌,極佳的脈沖擊穿能力,適用于敏感設備的和高頻應用場合,工作可靠性高,新型表面安裝元件(SMD)適于自動裝配的應用場合。GDT在電訊的MDF(主配線架)模組、XSDL設備、RF系統(tǒng)保護、天線和基站等應用環(huán)境都有很好的應用,而在如電源、浪涌保護裝置、報警系統(tǒng)和激發(fā)系統(tǒng)等工業(yè)和消費電子產(chǎn)品中也有很好的應用。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/230969.htm

氣體放電管具有以下特點。

(1)適用電壓范圍寬(75V—600V);

(2)形狀廣泛(有3mm、5mm、6mm、7mm、8mm等直徑的形狀可供選用);

(3)電容和插入損耗小;

(4)是具有低電弧電壓的器件;

(5)放電電壓的精度較高,適用于高精度的應用場合;

(6)不含放射性材料等。

2.4正溫度系數(shù)(PTC)電阻器

在實用中正溫度系數(shù)(PTC)電阻器可用于被保護電路的過電流/過溫度保護的應用場合,是一種限電流固態(tài)元件。按材料構(gòu)成可以分為PPTC和CPTC兩大類,PPTC為聚合物正溫度系數(shù)電阻器,CPTC為陶瓷正溫度系數(shù)電阻器。PPTC器件是一種較新的技術,它克服了陶瓷器件的缺點,具有體積小、在任何情況下也不會呈現(xiàn)負溫度系數(shù)的特點。

PTC電阻器利用了熱平衡的原理,當器件的溫度升高時,電阻急劇增加,從而限制電流的通過。

PTC電阻器在正常溫度下呈現(xiàn)歐姆特性,當超過一個特定溫度以后,電阻值急劇上升104-106倍,溫度上升可能是外部加熱也可以由它所在電路的電流產(chǎn)生內(nèi)部加熱。在內(nèi)部加熱時,PTC與保險絲相似,不同的是當故障排除之后,PTC能自動恢復到低電阻狀態(tài),而重新接通電路,因此使用中不需要維護。

CPTC和PPTC技術比較如下:

(1)CPTC電阻高于PPTC,CPTC體積通常大于相應的PPTC;

(2)CPTC耐沖擊較差,CPTC是“脆”物質(zhì)而PPTC是“軟”物質(zhì),冷熱沖擊會給“脆”物質(zhì)帶來更多的熱應力;

(3)“脆”物質(zhì)易受振動損壞,“軟”物質(zhì)高分子具有更高的耐熱沖擊能力;

PolySwitch(PSW)保護元件(PPTC)是由聚合物PTC原料摻合半導體材料制成的,如圖3所示。在正常溫度下原材料緊密的將導體束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu),形成一個低電阻連接。然而,當大電流通過或周圍環(huán)境溫度升高導致PPTC元件的溫度高于動作溫度時,在聚合物中的導體融化而變成無規(guī)律排列,體積膨脹并導致電阻迅速提高。

(4)CPTC電阻變化較平緩,動作后表面溫度高,同一條件下,CPTC較PPTC有較高的漏電流。

在使用中,PolySwitch(PSW)聚合物PTC(PPTC)和被保護電路的連接圖如圖4所示。PPTC元件和被保護電路串聯(lián)連接,當電路中的電流迅速增加時,PPTC的電阻迅速增加,從而限制電路過電流,實現(xiàn)對被保護對象的保護,這一過程被稱之為PPTC的“動作”。這一動作是由于I2R產(chǎn)生的熱量而加熱元件內(nèi)產(chǎn)生的熱量,使PPTC元件溫度迅速升高而造成的。

圖4PolySwitch(PSW)聚合物PTC(PPTC)和被保護電路的連接圖

PolySwitch(PSW)聚合物PTC(PPTC)動作的工作原理是能量的平衡,當電流流過PolySwitch元件時,由于I2R的關系產(chǎn)生熱量,而產(chǎn)生的熱量會部分或全部散發(fā)到環(huán)境中,沒散發(fā)出的熱量會提高PolySwitch元件的溫度。

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