气体放电管GDT、压敏电阻MOV、瞬态抑制二极管TVS区别和应用
刚刚发了一个帖子电路保护元器件:过流、过压和过温保护元器件
http://www.pinzhi.org/forum.php?mod=viewthread&tid=60433
哪么?常见的气体放电管GDT、压敏电阻MOV、瞬态抑制二极管TVS有什么区别呢?具体应用。
首先,从工作原理上看,GDT气体放电管则是基于气体击穿放电,压敏电阻器基于氧化锌晶粒间的势垒作用,而TVS管基于二极管雪崩效应。
在电压范围方面,TVS管通常为5.5V到550V;压敏电阻的范围较宽,可从10V到9000V;而气体放电管可从75V到3500V。
再就是响应时间上区别,压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千Pf的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。
在反应时间上,压敏电阻介于TVS管和气体放电管之间,TVS管为ps皮秒级,压敏电阻略慢,为ns纳秒级;而气体放电管最慢,通常为几十个纳秒甚至更多。
在通流容量上,压敏电同样介于TVS管和气体放电管之间,TVS管通常只有几百A;而压敏电阻按不同规格,可通过数KA到数十KA的单次8/20μS浪涌电流;而对于气体放电管来说通常10KA级别8/20μS浪涌电流可导通数百次。
主要就是上面4点区别,在具体使用的时候需要结合实际选择。具体到应用层面,品质人多了解些还是很有用处的,在做DFMEA的时候,可以用到,评估潜在风险。
一. 瞬态抑制二极管TVS
瞬态电压抑制器(TVS)是基于雪崩和被设计来处理大电流抑制的稳压二极管。单一的二极管本质上是单向的钳位设备。但是TVS器件是为了针对类似于集成电路的问题而制造的,为生产多种双向、单向、多极的保护元件提供了可能。TVS器件可以应用在要求多信号线保护、简单、小体积的场合。
TVS二极管的选用:
[*]确定被保护电路的最大直流或连续工作电压,电路的额定标准电压和最大可承受电压;
[*]TVS的额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。若选用的VWM太低,器件可能进入雪崩或因反向漏电流太大影响电路的正常工作;
[*]TVS的最大反向箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压;
[*]对于数据接口电路的保护,还必须注意选取具有合适电容C的TVS器件;
[*]根据用途选用TVS的极性及封装结构。交流电路选用双极性TVS较为合理;多线保护选用TVS阵列更为有利。
二. 压敏电阻MOV
压敏电阻这个术语是“变化的”和“电阻器”两个单词的结合体。在低电流电压下,压敏电阻具有高阻抗但是在更高的电压电流下,阻抗会急剧地下降。阻抗体现在氧化锌颗粒构成的陶瓷上。压敏电阻通常是双向的电压钳位器件。
压敏电阻产品选型:
1.压敏电阻的压敏电压 (min(U1mA))、是电路设计时应重点考虑的。
A>在直流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(1.8~2)Udc,式中Udc为回路中的直流额定工作电压。
B>在交流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac为回路中的交流工作电压的有效值。
C>在信号回路中时,应当有:min(U1mA)≥(1.2~1.5)Umax,式中Umax为信号回路的峰值电压。
2.压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指标来定。一般而言,压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路设计的通流容量。
三. 陶瓷气体放电管GDT
气体放电电子管主要靠在密封容器里一种气体的衰弱,是固有的一种双向过压保护器件。它们限制相对过高的起始工作电压,但是可以承受相当大的电流并且通常应用在初级保护。
陶瓷气体放电管产品选型:
[*]直流击穿电压下限值高于线路的最大正常工作电压。
[*]冲击击穿电压值低于线路上可能出现的最高瞬间过电压。
[*]室外设备选用10KA以上级,室内设备入口选用10KA以下级,设备终端处选用5KA以下级。
[*]根据产品大小,选择适合体积大小的放电管。
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