防雷元器件的性能特点与应用技术.docx

1、一、防雷元器件的性能特点开关元件类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： 击穿（导通） 前相当于开路， 电阻很大， 几乎没有漏电流； 击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小；脉冲通流容量（峰值电流）大：陶瓷气体放电管的 8/20s 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），10/1000s 波峰值电流在几十至几百

2、A 之间；玻璃放电管的 8/20s 波峰值电流现有 500A、1kA、3kA 三种；半导体过压保护器的 10/1000s 波峰值电流在几十至上百 A 之间。除了个别半导体过压保护器外，它们都具有双向对称特性。陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小，在 3pF 以下。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。玻璃放电管的击穿电压可以做得很高，最高的达 5kV。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：它们的缺点分别是：陶瓷气体放电管：由于气体电离需要一定的时间，所以响应速度较慢，反应时间一般为 0.20.3s(200300ns), 最快也就是 0.1s(10

3、0ns)左右，在它未导通前，会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。击穿电压一致性较差，分散性较大，一般为20%。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： 通流容量较陶瓷气体放电管小得多。 击穿电压尚未形成系列值。玻璃放电管击穿电压分散性较大，为20%。半导体过压保护器电容较大，有几十至几百 pF。限压元件类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

4、，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（10/1000s 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

5、速度极快，为 ps级，而压敏电阻反应速度稍慢，为 ns 级。防过流和过热保护元件类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，一般为秒级（流过的电流越大或温度越高，反应越快）。自恢复保险丝可以用于代替电流保险丝， 免除经常更换的麻烦。 温度保险管和温度保险丝是一种温度开关元

6、件，正常工作时是短路的，当温度高于其断开温度时开关断开（不可恢复），常用于过热保护和过热检测。二、防雷元器件的一般使用方法及使用注意事项二、防雷元器件的一般使用方法及使用注意事项防雷元器件的一般使用方法防雷元器件的一般使用方法1.开关元件主要应用于共模保护，也常在无源电路中作差模保护。2.限压元件主要应用于差模保护，也常用在共模电路中和开关元件串联，防止开关元件导通后使线路与地发生短路；或者作为开关元件的限流元件以阻断续流，使开关元件复位。使用注意事项使用注意事项1.开关元件不能单独跨接在有源电路中作差模保护，为避免电源短路，必须串接限压元件。2.流过防雷元器件的浪涌电流必须小于其脉冲峰值电流。 压敏电阻应按其降额特性选择。3.用作差模保护的防雷元器件，其最小击穿电压必须大于线路的最高工作电压。4.用作差模保护的防雷元器件， 其限制电压必须小于被保护设备所能承受的最高安全电压。三、防雷器电路设计概要三、防雷器电路设计概要防雷器电路设计要达到两个目的： 一是要将线路中感应的雷击浪涌电流泄放到大地， 二是要使被保护设备端的浪涌电压限制在允许的安全电压以下。电源防雷器电路设计电源防雷器电路设