应用可靠性4_防护元件选用.pdf

《应用可靠性4_防护元件选用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、元器件可靠性应用元器件可靠性应用与电路可靠性设计与电路可靠性设计第4章防护元件的选用主讲：庄奕琪本章概要概论瞬变电压抑制元件热敏元件滤波元件隔离元件组合应用CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.014.1概论过压保护与过流保护热敏电阻自恢复保险丝TVS二极管压敏电阻气体放电管CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.1概论对防护元件的基本要求引入损耗尽量低时间响应尽量快吸收能量（过流、耐压、承受功率）尽量大可靠性（寿命、失效率、环境适应性等）要优于被保护对象当信号频率>100MHz时，防护二极管的结电容

2、必须<10pFCopyrightbyYiqiZhuang2010V5.024.1概论防护元件类型瞬变电压抑制元件：瞬变电压抑制二极管、压敏电阻、气体放电管等，用于过电压、浪涌电压、静电放电保护热敏元件：PTC热敏电阻、NTC热敏电阻、温控晶闸管等，用于过电流、浪涌电流、过热保护滤波元件：铁氧体磁珠、三端电容等，用于抑制高频干扰隔离元件：隔离变压器、光电耦合器等，用于隔离前后级干扰CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.1概论防护元件的市场发展CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.034.2瞬变电压抑制元件作用瞬变

3、电压抑制元件两大作用：限制电压瞬变电压抑制泄放电流元件CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.2瞬变电压抑制元件分类:单向与双向CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.044.2瞬变电压抑制元件分类:箝位与消弧CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.2瞬变电压抑制元件TVS:结构类型瞬变电压抑制（TVS，TransilentVoltageSuppressor）二极管特点（与普通稳压二极管相比）响应速度快（ps量级）保护电压范围宽（5～440V）适合器件级或PCB级保护有单向、双向两种类型，可

4、用于直流和交流电路保护单向双向内部结构示意图（双向器件）实物照片（上部分为引线元件，下部分为片式元件）CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.054.2瞬变电压抑制元件TVS:I-V特性瞬时电流脉冲峰值规定的测试电流最大反向漏电流变位电压，通常为击穿电压的85％击穿电压最大箝位电压，通常为击穿电压的1.2~1.4倍CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.2瞬变电压抑制元件TVS:保护原理正向浪涌脉冲负向浪涌脉冲CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.064.2瞬变电压抑制元件TVS:产品实例选用原则最大

5、箝位电压<电路的最大允许安全电压反向变位电压>电路的最大工作电压在标准脉冲持续时间下测定的最大允许脉冲功率>电路中出现的峰值脉冲功率CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.2瞬变电压抑制元件TVS:放大器保护若放大器的电源电压为±15V，最大允许输入电压为±10V，最大可能输入的错误电压为±50V，则可取TVS的箝位电压为±13VCopyrightbyYiqiZhuang2010V5.074.2瞬变电压抑制元件TVS:计算机保护计算机系统CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.2瞬变电压抑制元件TVS:线性电源

6、保护调节器Z1位置：可保护电源中的所有元件免受差模浪涌的影响，但对其本身性能的要求高（要求大的额定功率、高的箝位电压以及能耐受高于最大工作电压2倍左右的浪涌电压），而且不能抑制共模浪涌电压Z2位置：对整流器的保护作用强，要求的箝位电压相对较低，可用较小的元件，亦不能抑制共模浪涌，相对合理的位置Z3位置：可保护后续电路，不能保护整流器，可抑制共模浪涌电压，选择箝位电压略小于后续电路能耐受的最大输入电压CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.08摄像机笔记本电脑移动电话USBHub4.2瞬变电压抑制元件压敏电阻:特点分类氧化锌压敏电阻碳

7、化硅压敏电阻优于TVS之处保护电压更高（可达上千伏）电流容量更大（可达100A以上）常用于设备的电源输入保护电路符号型号命名CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.094.3压敏电阻压敏电阻:参数峰值电流I-V特性限制电压压敏电压CopyrightbyYiqiZhuang2010V5.04.2瞬变电压抑制元件压敏电阻:不如TVS之处响应速度慢（us量级，寄生电容较大），不适于高频线路的保护泄漏电流较大（箝位特性不平直）动态电阻较大（残压=限制电压/箝位电压=1.7～1.8较大），电压精度较低只能双向保护，多次应力作用后性能可能会

8、退化CopyrightbyYiqiZh