常用的电路保护装置有哪些?
为了防止电路中的电线或电气设备过载,每个电气设备的电路都需要电路保护装置。当电路中的电流超过规定值时,保护装置可以自动切断电路,防止电路中的电线和电气设备烧坏。常用的电路保护装置有两种:熔断器和断电器。
电路保护的重要性
(1)随着电子产品开发的需要,IC的功能(集成度)越来越强,其“价值”自然越来越高贵,需要加强保护。
(2)为了降低功耗、发热和延长使用寿命,半导体元件和IC的工作电压越来越低。据SIA(美国半导体行业协会)统计,目前的工作电压约为1.5V,到2004年将降至1.2V以下。因此,其抗过电流/过电压能力需要满足新的保护要求。
(3)手持机等移动电子产品越来越多,PDA、笔记本电脑、录音机、数码相机、CD等。这些电子产品需要电池组件,电池组件和电池充电器必须配备保护元件。
(4)在现代豪华汽车中,电子设备越来越多,工作条件比普通电子产品更差,如汽车驾驶条件和环境的快速变化,汽车启动时会产生大的瞬时峰值电压。因此,在支持这些电子设备的电源适配器中,通常需要同时安装过电流和过电压保护元件。
(5)许多电力/电子产品需要防止雷击和电源线和电话线之间的干扰,以确保正常通信和用户人身安全。因此,随着电力/电子产品的发展,对过电流/过电压保护元件的需求呈上升趋势。
(6)据统计,75%的电子产品故障是由过电流/过电压引起的。IBM分析了计算机电源故障的原因,其中88.5%是由过电流/过电压引起的。随着人们对电子产品质量的要求,制造商必须大量使用电路保护元件,以提高市场竞争力。
常用的电路保护元件
一、防雷装置
1、陶瓷气体放电管:
陶瓷气体放电管是防雷设备中应用最广泛的设备。陶瓷气体放电管之所以被广泛使用,是因为陶瓷气体放电管可以起到很好的保护作用,无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷。其最大的特点是通流量大、级间电容小、绝缘电阻高、击穿电压可选范围大。
2、半导体放电管:
半导体放电管是一种利用晶闸管原理制成的过压保护装置。它可以通过大浪涌电流或脉冲电流通过PN结的击穿电流触发器进行引导和放电。其击穿电压的范围构成过压保护的范围。使用固体放电管时,可直接连接到受保护电路的两端。具有精确导通、快速响应(响应时间ns级)、浪涌吸收能力强,双向对称,可靠性高。
3、玻璃放电管:
玻璃放电管(强放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷设备,具有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流大(最大3ka)、双向对称,反应速度快(冲击击穿没有滞后)、性能稳定可靠,导通后电压低,此外,直流击穿电压高(最高5000V)、体积小,使用寿命长。缺点是直流击穿电压分散性大(±20%)。