便利的生活環(huán)境離不開(kāi)各類功能性系統(tǒng)，以小碩的角度出發(fā)，小碩是專業(yè)的電子保護(hù)器件供應(yīng)商，接觸最多的當(dāng)屬電子系統(tǒng)，隨著電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和集成度越來(lái)越高，電子系統(tǒng)對(duì)可靠性、穩(wěn)定性和安全性的要求也越來(lái)越高，電路防護(hù)方案的設(shè)計(jì)也成為電子工程師的關(guān)注重點(diǎn)。在電路保護(hù)設(shè)計(jì)中，電路保護(hù)器件的選擇和應(yīng)用是否合理，將直接影響電子系統(tǒng)電路保護(hù)方案的保護(hù)效果。
電子系統(tǒng)中應(yīng)用最多的當(dāng)屬過(guò)壓器件，本篇小碩就以自身十年以上的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)詳細(xì)介紹這六種常見(jiàn)過(guò)壓器件的工作原理以及選型要點(diǎn)。
過(guò)壓保護(hù)器件多用于保護(hù)后續(xù)電路免受甩負(fù)載或瞬間高壓的破壞，常用的過(guò)壓保護(hù)器件有壓敏電阻、瞬態(tài)電壓抑制器、ESD靜電二極管和陶瓷放電管、玻璃放電管以及半導(dǎo)體放電管等防雷器件。
壓敏電阻的工作原理：
它相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，它是并聯(lián)于電路中的。當(dāng)電路在正常使用時(shí)，壓敏電阻的阻抗很高，漏電流很小，可視為開(kāi)路，對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響。但當(dāng)一很高的突波電壓到來(lái)時(shí)，壓敏電阻的電阻值瞬間下降（它的電阻值可以從MΩ（兆歐）級(jí)變到mΩ（毫歐）級(jí)），使它可以流過(guò)很大的電流，同時(shí)將過(guò)電壓箝位在一定數(shù)值。
瞬態(tài)電壓抑制器的工作原理：
器件并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，它處于截止?fàn)顟B(tài)（高阻態(tài)），不影響線路正常工作，當(dāng)電路出現(xiàn)異常過(guò)壓并達(dá)到其擊穿電壓時(shí)，它迅速由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，給瞬間電流提供低阻抗導(dǎo)通路徑，同時(shí)把異常高壓箝制在一個(gè)安全水平之內(nèi)，從而保護(hù)被保護(hù)IC或線路；當(dāng)異常過(guò)壓消失，其恢復(fù)至高阻態(tài)，電路正常工作。
ESD靜電二極管的工作原理：
器件并聯(lián)于電路中，當(dāng)電路正常工作時(shí)，它處于截止?fàn)顟B(tài) （高阻態(tài)），不影響線路正常工作，當(dāng)電路出現(xiàn)異常過(guò)壓并達(dá)到其擊穿電壓時(shí)，它迅速由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，給瞬間電流提供低阻抗導(dǎo)通路徑,同時(shí)把異常高壓箝制在一個(gè)安全水平之內(nèi)，從而保護(hù)被保護(hù)IC或線路；當(dāng)異常過(guò)壓消失，其恢復(fù)至高阻態(tài)，電路正常工作。
陶瓷放電管的工作原理：
器件并聯(lián)在電路上，器件不動(dòng)作時(shí)，阻值很高，等效電容低，可視為開(kāi)路，對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)有異常脈沖時(shí)，達(dá)到動(dòng)作電壓值后內(nèi)阻瞬間下降，并釋放電流。當(dāng)異常高壓消失，就會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到高阻狀態(tài)，電路正常工作。
玻璃放電管的工作原理：
當(dāng)其兩端電壓低于放電電壓時(shí)，玻璃放電管是一個(gè)絕緣體。當(dāng)其兩端電壓升高到大于放電電壓時(shí)，產(chǎn)生弧光放電，氣體電離放電后由高阻抗轉(zhuǎn)為低阻抗, 使其兩端電壓迅速降低。玻璃放電管受到瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10^-9秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗ㄟ^(guò)高達(dá)千安量級(jí)的浪涌電流。
半導(dǎo)體放電管的工作原理：
器件并聯(lián)在電路上，器件不動(dòng)作時(shí)，阻值最高，可視為開(kāi)路，對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)有異常脈沖時(shí)，阻值瞬間下降，瞬間釋放電流。當(dāng)異常高壓消失，其恢復(fù)到高阻狀態(tài)，電路正常工作。
作為一個(gè)能夠獨(dú)立為客戶提供防護(hù)方案的FAE電子工程師，僅僅知道各類電子元器件、電子保護(hù)器件的工作原理是不夠的，因?yàn)橐O(shè)計(jì)出一個(gè)防護(hù)等級(jí)滿足產(chǎn)品需求的電路防護(hù)方案還必須要遵循各類電子保護(hù)器件的選型規(guī)則。在上一篇中，小碩有詳解介紹過(guò)六種常見(jiàn)過(guò)壓器件的工作原理，下面就接著由小碩為大家介紹這六種常見(jiàn)過(guò)壓器件的選型要點(diǎn)：
過(guò)壓保護(hù)器件選型應(yīng)注意以下四個(gè)要點(diǎn)：
1）關(guān)斷電壓Vrwm的選擇。
2）箝位電壓VC的選擇。
3）浪涌功率Pppm的選擇。
4）極間電容的選擇。
壓敏電阻的選型規(guī)則：
DC（工作電壓）>1.5*AC（電路中的工作電壓）
壓敏電阻的工作環(huán)境，應(yīng)該在技術(shù)條件規(guī)定的范圍以內(nèi)：
環(huán)境溫度：－40C～＋85 ℃ ；
相對(duì)濕度：＋40±2℃時(shí)，最大可達(dá)96％ ；
大氣壓力：達(dá)8.5KPa。
瞬態(tài)電壓抑制器的選型規(guī)則：
VRMW(斷態(tài)電壓)≥V工作
VBR（擊穿電壓）＞V工作*1.2倍~1.4倍
ESD靜電二極管的選型規(guī)則：
Vdrw≥電路上的工作電壓
根據(jù)應(yīng)用端口，防護(hù)等級(jí)選擇貼片壓敏或者是二極管，根據(jù)傳輸頻率選擇電容值，頻率越高，器件的容值就要越低，容值太大容易造成信號(hào)丟包，因此，一定要根據(jù)自身需求選擇最適合的ESD。
陶瓷放電管的選型規(guī)則：
DCmin>1.2*AC
玻璃放電管的選型規(guī)則：
①玻璃放電管既可以用作電源電路的保護(hù)，也可以用作信號(hào)電路的保護(hù)；既可以用作共模保護(hù)，也可以用作差模保護(hù)。但只能用在浪涌電流不大于3kA 的地方。
②直流擊穿電壓VS的選擇：直流擊穿電壓VS的最小值應(yīng)大于可能出現(xiàn)的最高電源峰值電壓或最高信號(hào)電壓的1.2倍以上。
③在有可能出現(xiàn)續(xù)流的地方（如電源電路）使用時(shí)，必須串聯(lián)限流電阻或 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，防止玻璃放電管擊穿后長(zhǎng)時(shí)間導(dǎo)通而損壞。
半導(dǎo)體放電管的選型規(guī)則：
Vdrw>電路上的工作電壓 |
