稳压管,TVS管,压敏电阻,FUSE的作用和原理

稳压管、TVS管、压敏电阻、FUSE

稳压管:

1、浪涌保护电路:稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开.

2、电视机里的过压保护电路:EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态.

3、电弧抑制电路:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它.

4、串联型稳压电路:在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用

瞬态电压抑制二极管（TVS管）

瞬态电压抑制二极管（TVS管）常称为防雷管，是一种安全保护器件。这种器件在电路系统中起到分流、箝位作用，可以有效降低由于雷电、电路中开关通断时产生的高压脉冲，避免雷电、高压脉冲损坏其它器件。其工作原理是交流到直流震荡产生直流波，用TVS去掉尖峰，直接并接在次级被保护的设备之前。TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。

TVS管有单向、双向两种。单向的图形符号与稳压管相似，TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等[1]。轴向引线的产品峰值功率可达400 W、500 W、600W、1500W和5 000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。

应用电路。当输入端有高压浪涌脉冲引入时，不论脉冲方向如何，TVS管能快速进入击穿状态，对输入电压进行箝位。在电源端用ＴＶＳ比较好。电源主要保护有两种：

AC/DC电源输入防雷过压保护：

AC/DC电源输入过压保护：

常用的电能有二种AC,DC.国内电网供电通常为AC220/AC380V，但是由于电网通常不稳定，所以要在选型的时候考虑相应的浮动电压。当用于低压电源（通常属于次级保护）我们可以选用TVS。

常用的双向TVS管参数：

截止电压（V）击穿电压（Vmin）击穿电压（Vmax）测试电流（mA）最大箝位电压（V）最高脉冲电流（A）反向漏电流（uA）

在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素：

(1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。

(2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来

选择适当的TVS。

(4)如果知道比较准确的浪涌电流IPP，则可利用VCIpp来确定功率；如果无法确定IPP的大致范围，则选用功率大些的TVS为好。PM是TVS能承受的最大峰值脉冲功率耗散值。在给定的最大箝位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大；在给定的功耗PM下，箝位电压VC越低，其浪涌电流的承受能力越大。另外，峰值脉冲功耗还与脉冲波形、持续时间和环境温度有关。

(5)TVS所能承受的瞬态脉冲是不重复的，器件规定的脉冲重复频率(持续时间与间歇时间之比)为0．01％。如果电路内出现重复性脉冲，应考虑脉冲功率的累积，不然有可能损坏TVS。

(6)对于小电流负载的保护，可有意识地在线路中增加限流电阻，只要限流电阻的阻值适当，一般不会影响线路的正常工作，但限流电阻对干扰所产生的电流却会大大减小。但这样可能选用峰值功率较小的TVS管来对小电流负载线路进行保护。

(7)电容量C是由TVS雪崩结截面决定的，这是在特定的1 MHz频率下测得的。C的大小与TVS的电流承受能力成正比，C太大将使信号衰减。因此，C是数据接口电路选用TVS的重要参数。对于数据／信号频率越高的回路，二极管的电容对电路的干扰越大，形成噪声或衰减信号强度也大，因此，需要根据回路的特性来决定所选器件的电容范围。高频回路一般选择电容应尽量小(如LCTVS、低电容TVS，电容不大于3 pF)，而对电容要求不高的回路，电容的容量选择可高于40 pF。

(8)为了满足IEC61000-4-2国际标准，TVS二极管必须达到可以处理最小8 k V(接触)和15 k V(空气)的ESD 冲击，有的半导体生产厂商在自己的产品上使用了更高的抗冲击标准。而对于某些有特殊要求的便携设备应用，设计者可以按需要挑选器件。

压敏电阻

压敏电阻是中国的名词，意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变"，或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。

压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。

在中国台湾，压敏电阻器是按其用途来命名的，称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。氧化锌压敏电阻又称突波吸收器,系一种具有电压电流对称特性之压敏属性电阻器.它主要的设计是用来保护所有的电子产品或元件免于受开关或雷击诱发所产生之突波的影响,而其非线性指数的特性与广泛的应用范围以及可以量产等优点,已逐渐地被应用在各种不同领域的电子工程方面

压敏电阻的型号及选用方法

主要参数：

1、残压：压敏电阻在通过规定波形的大电流时其两端出现的最高峰值电压。

2、通流容量：按规定时间间隔与次数在压敏电阻上施加规定波形电流后，压敏电阻参考电压的变化率仍在规定范围内所能通过的最大电流幅值。

3、泄漏电流：在参考电压的作用下，压敏电阻中流过的电流。

4、额定工作电压：允许长期连续施加在压敏电阻两端的工频电压的有效值。而压敏电阻在吸收暂态过电压能量后自身温度升高，在此电压下能正常冷却，不会发热损坏。

SJ1152-82部颁标准中压敏电阻器的型号命名分为四部分，各部分的含义见表1。

表1 压敏电阻器的型号命名及含义

第一部分用字母“M” 表示主称为敏感电阻器。

第二部分用字母“Y” 表示敏感电阻器为压敏电阻器。

第三部分用字母表示压敏电阻器的用途的特征。

第四部分用数字表示序号，有的在序号的后面还标有标称电压、通流容量或电阻体直径、电压误差、标称电压等。

压敏电阻的不足

寄生电容大压敏电阻具有较大的寄生电容，一般在几百至几千微微法的范围。在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变，从而引起系统正常运行。

泄漏电流的存在压敏电阻的泄漏电流指标既关系到被保护电子系统的正常运行，又关系到压敏电阻自身的老化和使用寿命。

压敏电阻的检测。用指针式万用表的R×1k挡测量压敏电阻两引脚之间的正、反向绝缘电阻，均为无穷大，否则，说明漏电流大。若所测电阻很小，说明压敏电阻已损坏，不能使用。

3、应用类型

不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同，

因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这种差异，对于正确使用是十分重要的。

根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两大类：①保护用压敏电阻，②电路功能用压敏电阻。

3.1保护用压敏电阻

（1）区分电源保护用，还是信号线，数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同的技术标准的要求。（2）根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同，可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。

（3）根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型，高功率型和高能型这三种类型。

★浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。

★高功率型：是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器，例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻，这里冲击电压周期出现，且周期可知，能量值一般可以计算出来，电压的峰值并不大，但因出现频率高，其平均功率相当大。

★高能型：指用于吸收发电机励磁线圈，起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器，对这类应用，主要技术指标是能量吸收能力。

压敏电阻器的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的，但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。

3.2电路功能用压敏电阻

压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护，但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性，还使它具有多种电路元件功能，例如可用作：

（1）直流高压小电流稳压元件，其稳定电压可高达数千伏以上，这是硅稳压管无法达到的。

（2）电压波动检测元件。

（3）直流电瓶移位元件。

（4）均压元件。

（5）荧光启动元件

4、保护用压敏电阻的基本性能

（1）保护特性，当冲击源的冲击强（或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压（Urp）。

（2）耐冲击特性，即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以及多次冲击相继出现时的平均功率。

（3）寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间（小时数）。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。

（4）压敏电阻介入系统后，除了起到"安全阀"的保护作用外，还会带入一些附加影响，这就是所谓"二次效应"，它不应降低系统的正常工作性能。这时要考虑的因素主要有三项，一是压敏电阻本身的电容量（几十到几万PF），二是在系统电压下的漏电流，三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。

保险丝也被称为熔断器，IEC127标准将它定义为“熔断体（fuse-link)”。它是一种安装在电路中，保证电路安全运行的电器元件。保险丝的作用是：防止人身的伤害，防止着火或设备损坏

当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝，那么，保险丝就会在电流异常升到一定的高度和一定的时间，自身熔断，切断电流，从而起到保护电路安全的作用。

选型的目标就是寻找一颗合适的保险丝，它最少要符合三个要求，这也是最基本的判断：

第一在电路稳定工作时，保险丝要永远不熔断。我们首先计算并测量电路稳定时的电流值，将该值除以0.75，所得数据A作为选择保险丝额定电流的第一个标准。在保险丝产品的规格书中找到一个额定电流标称值大于A的保险丝型号，作为首选。

第二需要了解在电路中，我们选择的保险丝需要提供什么样的保护功能，也就是说，你希望在什么样的故障情况下，保险丝可以在特定的时间内熔断。这时我们提供计算和测量，获得我们推断的故障点，或者我们在实际电路中摹拟各种故障现象，通过仪器测试出电路出现该故障时的故障电流和我们希望的保险丝熔断时间。我们根据计算和测试可以获得满足我们保护要求的保险丝的熔断特性。我们在产品规格书中可以进行进一步寻找。

第三，由于贴片保险丝的工艺特殊，所以它的抗脉冲能力都远远小于传统玻璃管保险丝，这也是全球保险丝行业的一个难题。在电路中（尤其是逆变器等）通常会由于电感、电容等元件，在开关机或其他某些情况下，在电路中瞬间出现远大于稳定电流的异常电流（通常叫做浪涌、脉冲电流），这种电流不属于故障电流，保险丝在这种电流下不应该熔断。我们需要测量电路中的这种异常电流，因为很难通过计算获得该数据。我们根据计算可以在产品规格书中寻找满足其条件的保险丝型号。耐受这种电流能力强的保险丝我们将它称为慢断S品或中速熔断V品保险丝。

贴片保险丝更加准确更加全面的选择涉及下列因素：

1. 电路正常工作电流。通过保险丝的工作电流不应超过保险丝额定电流的75％。

2. 脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。贴片保险丝尤其关注这一点,由于体积小带来的工艺方面的原因,贴片保险丝的抗冲击能力远小于同样额定电流的玻璃管保险丝或其他体积较大的保险丝。

3. 电路的过载电流大小及过载电流存在的最短和最长时间。通常需要使用示波器测试和理论计算相结合判断过载电流大小. 对保险丝的基本要求是不该断的时候不能断（比如在出现浪涌电流的时候），该断的时候一定要在适当的时间内断（比如出现需要切断的过载电流的时候）。

4. 电阻。贴片保险丝的电阻对某些电路有一定的影响：若将内阻过大的保险丝安装在某些电路中，它将影响电路的系统参数，使得电路不能正常工作或效率降低。

5.. 施加在保险丝上的外加电压。通常贴片保险丝应用于便携式设备,电路工作电压一般都不高,只要贴片保险丝的额定电压高于电路工作电压, 就可以放心选用。

6. 保险丝的环境温度。贴片保险丝应用于便携式设备时,要适当考虑保险丝的温升,也就是考虑保险丝额定电流的折减。保险丝工作时的环境温度应在规定的工作温度范围之内，当保险丝周围的环境温度超过25℃时，应参照温度折减曲线降级使用。

7..产品的认证。例如出口到北美,一定需要有UL或CSA认证。目前出口到欧洲的产品还需要符合欧盟的RoHS指令,也就是通常提到的SGS等环保认证。

8．保险丝的尺寸的选择是比较容易的，技术人员根据电路板的空间，选择需要的尺寸。如果空间足够，尽量选择比较大尺寸的贴片保险丝，这样可能会有更多的熔断特性的保险丝类型可供选择。

最后把保险丝选型中常见的参数和术语作一些说明。

正常工作电流：在25℃条件下运行，保险丝的电流额定值通常要减少25%以避免有害熔断。大多数传统的保险丝其采用的材料具有较低的熔化温度。因此，保险丝对环境温度的变化比较敏感。例如在25℃环境温度下,一个电流额定值为1A的保险丝通常不能在稳态电流大于0.75A的电路中正常工作。

电压额定值：保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般贴片保险丝的标准电压额定值系列为24V、32V、48V、63V、125V。

电阻：保险丝的电阻在整个电路中并不十分重要。但对于安培数小于1的保险丝的电阻会有零点几个欧姆，所以在低电压电路中采用保险丝时应考虑这个问题。大部分的保险丝是用正温度系数材料制成，所以也有冷电阻和热电阻之分。

环境温度：保险丝是温度敏感元件。保险丝的电流承载能力，其实验是在环境温度为25℃情况下进行的。环境温度越高，保险丝的工作温度就越高，保险丝的电流承载能力就越低，寿命也就越短。相反，在相对较低的温度下会延长保险丝的寿命。

熔断额定容量：也称为分断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的最大许可电流。

短路时，保险丝中会多次通过比正常工作电流大的瞬间过载电流。安全运行时要求保险丝保持完整的状态（无爆裂或断裂）。

公称熔化热能：就是指熔化熔断部件所需的能量，用I2t表示，读为“安培平方秒”。一般在权威认证机构，都要进行熔化热能测试：给保险丝施加一个电流增量并测量融化发生的时间，如果在约0.008秒或更长的时间内不发生融化，那么就增加脉冲电流的强度。重复进行实验直到保险丝的熔断时间在0.008秒以内这一测试的目的是确保所产生的热能没有足够的时间从保险丝部件通过热传导跑掉，也就是说，全部热能用于熔断保险丝。

因此，选用贴片保险丝时，要考虑正常工作电流、故障电流、I2t值、环境温度、内阻和额定值折减MOSFET（场效应管）

一种电压驱动的场效应晶体管，以氧化物绝缘的金属或多晶为栅极，是单极晶体管，其工作依靠一种多数载流子(N型为电子，P型为空穴)的运动，而不是像双极结型场效应管(JFET)那样靠两种载流子同时运动。MOSFET的控制栅压作用于横跨绝缘层的沟道区，而不像结型场效应管那样横跨PN结。栅极用二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)来绝缘。MOSFET可以是P沟道也可以是N沟道，其工作可以是耗尽型或者增强型。MOSFET包括在CMOS和BiCMOS数字逻辑电路中，因为有源极和漏极之间的绝缘，所以MOSFET功耗低。另外MOSFET比JFET加工过程简单，硅的利用更经济，与基片更容易互连，也称为绝缘栅场效应晶体管(IGFET)。

MOSFET是Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor的英文缩写，平面型器件结构，按照导电沟道的不同可以分为NMOS和PMOS器件。MOS器件基于表面感应的原理，是利用垂直的栅压VGS实现对水平IDS 的控制。它是多子（多数载流子）器件。用跨导描述其放大能力。

NMOS和PMOS在结构上完全相像，所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。简单地说，NMOS是在P型硅的衬底上，通过选择掺杂形成N型的掺杂区，作为NMOS的源漏区；PMOS是在N型硅的衬底上，通过选择掺杂形成P型的掺杂区，作为PMOS的源漏区。如图所示，两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L，而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。对于这种简单的结构，器件源漏是完全对称的，只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。MOSFET有什么优点？

MOSFET和双极性晶体管（BJT）相比，MOSFET是一种高输入阻抗、电压控制的器件；BJT则是一种低阻抗、电流控制的器件。在功率应用中采用MOSFET具有众多好处。

1、MOSFET的驱动电路比较简单。BJT可能需要多达20%的额定集电极电流以保证饱和度，而MOSFET 需要的驱动电流则小得多，而且通常可以直接由CMOS或者集电极开路TTL驱动电路驱动；

2、MOSFET的开关速度比较迅速，MOSFET是一种多数载流子器件，能够以较高的速度工作，因为没有电荷存储效应；

3、MOSFET没有二次击穿失效机理，它在温度越高时往往耐力越强，而且发生热击穿的可能性越低，还可以在较宽的温度范围内提供较好的性能。

器件的栅电极是具有一定电阻率的多晶硅材料，这也是硅栅MOS器件的命名根据。在多晶硅栅与衬底之间是一层很薄的优质二氧化硅，它是绝缘介质，用于绝缘两个导电层：多晶硅栅和硅衬底，从结构上看，多晶硅栅-二氧化硅介质-掺杂硅衬底(Poly-Si--SiO2--Si) 形成了一个典型的平板电容器，通过对栅电极施加

一定极性的电荷，就必然地在硅衬底上感应等量的异种电荷。这样的平板电容器的电荷作用方式正是MOS 器件工作的基础。

以SiO2为栅介质时，叫MOS器件，这是最常使用的器件形式。历史上也出现过以Al2O3为栅介质的MAS 器件和以Si3N4为栅介质的MNS 器件，以及以SiO2+Si3N4为栅介质的MNOS器件，统称为金属-绝缘栅-半导体器件--MIS 器件。

以Al为栅电极时，称铝栅器件。以重掺杂多晶硅(Poly-Si) 为栅电极时，称硅栅器件。它是当前MOS器件的主流器件。硅栅工艺是利用重掺杂的多晶硅来代替铝做为MOS管的栅电极，使MOS电路特性得到很大改善，它使VTP下降1.1V，也容易获得合适的VTN值并能提高开关速度和集成度。

硅栅工艺具有自对准作用，这是由于硅具有耐高温的性质。栅电极，更确切的说是在栅电极下面的介质层，是限定源、漏扩散区边界的扩散掩膜，使栅区与源、漏交迭的密勒电容大大减小，也使其它寄生电容减小，使器件的频率特性得到提高。另外，在源、漏扩散之前进行栅氧化，也意味着可得到浅结。

IC

气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理

气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理 上传者：dolphin 由于压敏电阻（VDR）具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。图1 中，将压敏电阻与气体放电管串联，由于气体放电管寄生电容很小，可使串联支路的总电容减至几个pF。在这个支路中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电流。但这又带来了缺点就是反应时间为各器件的反应时间之和。例如压敏电阻的反应时间为25ns，气体放电管的反应时间为100ns，则图2 的R2、G、R3 的反应时间为150ns，为改善反应时间加入R1 压敏电阻，这样可使反应时间为25ns。 金属氧化物压敏电阻（MOV）的电压-电流特性见图3，金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数见表1。气体放电管（GDT）的电压-电流特性见图4，气体放电管（GDT）特性参数见表2。

金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数 由于浪涌干扰所致，一旦加在气体放电管两端的电压超过火花放电电压（图4 的u1）时，放电管内部气体被电离，放电管开始放电。放电管端的压降迅速下降至辉光放电电压（图4 的u2）（u2 在表2 中的数值为140V 或180V，与管子本身的特性有关），管内电流开始升高。随着放电电流的进一步增大，放电管便进入弧光放电状态。在这种状态下，管子两端电压（弧光电压）跌得很低（图4的u3）（u3 在表2 中数值为15V 或20V，与管子本身的特性有关），且弧光电压在相当宽的电流变动范围（从图4 的i1→i2 过程中）内保持稳定。因此，外界的高电压浪涌干扰，由于气体放电管的放电作用，被化解成了低电压和大电流的受保护情况（u3 和i2），且这个电流（从图4 的i2→i3）经由气体放电管本身流回到干扰源里，免除了干扰对灯具可能带来的危害。随着浪涌过电压的消退，流过气体放电管的电流降到维持弧光放电状态所需的最小值以下（约为10mA~100mA，与管子本身的特性关）,弧光放电便停止，并再次通过辉光放电状态后，结束整个放电状态（熄弧）。

齐纳二极管(稳压二极管)工作原理及主要参数

齐纳二极管(稳压二极管)工作原理及主要参数 齐纳二极管也叫稳压二极管.一般二极管处于逆向偏压时，若电压超过PIV(逆向峰值电压)值时二极管将受到破坏，这是因为一般二极管在两端的电位差既高之下又要通过大量的电流，此时所产生的功率所衍生的热量足以使二极管烧毁。 齐纳二极管就是专门被设计在崩溃区操作，是一个具有良好的功率散逸装置，可以当做电压参考或定电压组件。若利用齐纳二极管作为电压调节器，将使附载电压保持在Vz附近且几乎唯一定值，不受附载电流或电源上电压变动影响。一般二极管之崩溃电压，在制作时可以随意加以控制，所以一般齐纳二极管之崩电压(Vz)从数伏特至上百伏特都有。一般齐纳二极管在特性表或电路上除了标住Vz外，均会注明Pz也就是齐纳二极管所能承受之做大功率，也可由Pz=Vz*Iz 换算出奇纳二极管可通过最大电流Iz。dz3w上有个在线计算器,电路设计时可以用来计算稳压二极管的相关参数. 齐纳二极管工作原理 齐纳二极管主要工作于逆向偏压区，在二极管工作于逆向偏压区时，当电压未达崩溃电压以前，二极管上并不会有电流产生，但当逆向电压达到崩溃电压时，每一微小电压的增加就会产生相当大的电流，此时二极管两端的电压就会保持于一个变化量相当微小的电压值(几乎等于崩溃电压)，下图为齐纳二极管之电压电流曲线，可由此应证上述说明。 齐纳二极管(又叫稳压二极管)它的电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很少的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定,稳压二极管是根据击穿电压来分档的,因为这种特性,稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性,稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用,通过串联就可获得更多的稳定电压。 在通常情况下，反向偏置的PN结中只有一个很小的电流。这个漏电流一直

气体放电管与压敏电阻的区别

气体放电管与压敏电阻 的区别 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

1、气体放电管只能放在N和PE之间，因为气体放电管的导通延时长和导通后需要续流，使电路容易短路。所以不能用在三相之间。 2、是限压型，是开关型！ 反应时间都是纳秒级的比慢一点！ 反应时间是≤25NS 是≤100NS 压敏电阻的性能存在一个衰减的问题！ 放电管不会！ 3、各有优缺点：压敏电阻主要用于电源系统的防雷，气体放电管主要用于信号线路如数据线、电话、有线电视、卫星通信等的防雷。 4、只在零线上接放电管不能防雷！ 但零线上能接放电管，而火线上则不行，这是因为正常情况下零线没电压，火线有。 5、“谢谢,可是有的同行说,如果这样那光是一个压敏电阻不行,需串一个气体放电管才能通过TUV认证.是吗有相关条文吗谢谢” 安规上没有相关条文说一定要压敏电阻串气体放电管才行,但是大家都这样做,原因是他们两个的响应特性互补,组合使用效果最佳, 具体来讲,气体放电管是硬响应特性的放电元件,漏电流小,但是残压较高,反应时间慢(≤100ns), 动作电压精度较低,而压敏电阻是软响应特性的放电元件,残压较低,反应时间较快(≤25ns),但是漏电流较大,所以两个是“最佳拍档”. 6、 由于压敏电阻（MOV）具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。压敏电阻与气体放电管串联，在这个支路

中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电流。 7、压敏电阻与气体放电管串联在一起，气体放电管起到什么作用，这种结构有什么优点与缺点 答：气体放电管有续流，但不容易失效。另耐冲击电流能力强。 压敏电阻的主要特性是限压，气体放电管的主要特性是泄流，各用其长处！ L-PE上串联：可延长压敏的使用寿命，并且于限制电压影响不大。共模防护。 L-N上串联：可以把放电管省掉不用，尤其，单相系统。差模防护。 N-PE上串联：可以把MOV省掉不用。共模防护。 8、个人总结：相间为差模防护，主要防护高压，使用压敏电阻；相对地位共模防护，主要为泄流，所以使用放电管。

压敏电阻器与气体放电管配合使用的主要特性探析

压敏电阻器与气体放电管配合使用的主要特性探 析 摘要：本文简述了压敏电阻器与气体放电管相互之间的配合使用。从保护可靠性的角度分析，采用两者有效的配合使用，不但可以提高泄放暂态过电压的能力，减缓压敏电阻器的性能劣化。而且为降低压敏电阻器在大幅值8/20电流波冲击时，残压过高提供了有力依据。 1 前言 随着国民经济的飞速发展,国家对铁路及电力系统投资规模不断扩大，有线电视放大器、CB传输器、家用娱乐系统、电脑等类似设备日益增多，经常有可能接触到电网所感应的过电压侵入电力系统损坏电气设备。作为过电压防护的元器件，无疑为氧化锌压敏电阻器提供了极为广泛的应用空间。但是，氧化锌压敏电阻器在大幅值8/20电流波冲击下的残压过高，而且随着8/20电流波越大操作残压越高，不时地超过了设备绝缘耐受值，从而发生绝缘击穿损坏电气设备。 因此，深入探究氧化锌压敏电阻器与气体放电管相互之间的配合使用，将是人们引以关注的问题。 2 配合使用的具体方式 2.1 压敏电阻器与气体放电管串并联 应用压敏电阻器与气体放电管串并联，其目的就是降低大幅值8/20电流波冲击下的残压。将两个压敏电阻器串联，在后一个压敏电阻器上并联一个气体放电管(如图1所示)。正常情况下，两个压敏电阻器共同承担工作电压，即可达到应有的保护水平。但是一旦遇到冲击放电电流过大，残压超过应有的保护水平时，冲击残压使气体放电管导通短接第二个压敏电阻器，此时系统的残压将由第一个压敏电阻器决定，残压将大大降低。 然而，压敏电阻器并联气体放电管的前提是，压敏电阻器的V1mA值必须略大于或等于气体放电管的直流点火电压，因为当压敏电阻器的V1mA值过低，则气体放电管有可能在暂态过电压作用期间不会放电导通。如果这样的话，过电压的所有能量仍将由压敏电阻器来泄放，这对压敏电阻器是不利的。

稳压二极管分类

就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 4、串联型稳压电路(如图5):在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用Transient Voltage Suppressors（TVS）瞬态电压抑制二极管 概述 电压及电流的瞬态干扰是造成电子电路及设备损坏的主要原因，常给人们带来无法估量的损失。这些干扰通常来自于电力设备的起停操作、交流电网的不稳定、雷击干扰及静电放电等,瞬态干扰几乎无处不在、无时不有,使人感到防不胜防。幸好,一种高效能的电路保护器件TVS的出现使瞬态干扰得到了有效抑制TVS（TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR）或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*１0-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。 TVS的特性及其参数（参数表见附表） https://www.wendangku.net/doc/0612529408.html,S的特性 如果用图示仪观察TVS的特性，就可得到图1中左图所示的波形。如果单就这个曲线来看,TVS管和普通稳压管的击穿特性没有什么区别，为典型的PN结雪崩器件。

但这条曲线只反映了TVS特性的一个部分，还必须补充右图所示的特性曲线，才能反映TVS的全部特性。这是在双踪示波器上观察到的TVS管承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中曲线1是TVS管中的电流波形，它表示流过TVS管的电流由1mA 突然上升到峰值，然后按指数规律下降，造成这种电流冲击的原因可能是雷击、过压等。曲线2是TVS管两端电压的波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随之上升，但最大只上升到VC值，这个值比击穿电压VBR略大，从而对后面的电路元件起到保护作用。 2、TVS的参数 TVS在电路中和稳压管一样，是反向使用的，图2所示为单向TVS的工作曲线图。各参数说明如下： A.击穿电压（VBR）：TVS在此时阻抗骤然降低，处于雪崩击穿状态。 B.测试电流（IT）：TVS的击穿电压VBR在此电流下测量而得。一般情况下IT取１MA。 C.反向变位电压（VRWM）：TVS的最大额定直流工作电压,当TVS两端电压继续上升，TVS将处于高阻状态。此参数也可被认为是所保护电路的工作电压。 D.最大反向漏电流（IR）：在工作电压下测得的流过TVS的最大电流。 E.最大峰值脉冲电流（IPP）：TVS允许流过的最大浪涌电流，它反映了TVS的浪涌抑制能力。 F.最大箝位电压（VC）：当TVS管承受瞬态高能量冲击时，管子中流过大电流，峰值为IPP，端电压由VRWM值上升到VC值就不再上升了，从而实现了保护作用。浪涌过后，随时间IPP以指数形式衰减，当衰减到一定值后，TVS两端电压由VC开始下降,恢复原来状态。最大箝位电压VC与击穿电压VBR之比称箝位因子Cf，表示为Cf= VC /VBR，一般箝位因子仅为1.2～1.4。 G.峰值脉冲功率(PP)：PP按峰值脉冲功率的不同TVS分为四种，有500Ｗ、600Ｗ、1500Ｗ和5000Ｗ。 最大峰值脉冲功率：最大峰值脉冲功率为：PN=VC·IPP。显然，最大峰值脉冲功

稳压二极管工作原理

稳压二极管工作原理 一、稳压二极管原理及特性 一般三极管都是正向导通，反向截止；加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力，二极管就要击穿损毁。但是有一种二极管，它的正向特性与普通二极管相同，而反向特性却比较特殊：当反向电压加到一定程度时，虽然管子呈现击穿状态，通过较大电流，却不损毁，并且这种现象的重复性很好；只要管子处在击穿状态，尽管流过管子的电在变化很大，而管子两端的电压却变化极小起到稳压作用。这种特殊的二极管叫稳压管。 稳压管的型号有2CW、2DW 等系列，它的电路符号如图5－17所示。 稳压管的稳压特性，可用图5一18所示伏安特性曲线很清楚地表示出来。 稳压管是利用反向击多区的稳压特性进行工作的，因此，稳压管在电路中要反向连接。稳压管的反向击穿电压称为稳定电压，不同类型稳压管的稳定电压也不一

样，某一型号的稳压管的稳压值固定在口定范围。例如：2CW11的稳压值是3.2伏到4．5伏，其中某一只管子的稳压值可能是3．5伏，另一只管子则可能是4，2伏。 在实际应用中，如果选择不到稳压值符合需要的稳压管，可以选用稳压值较低的稳压管，然后串联几只硅二极管“枕垫”，把稳定电压提高到所需数值。这是利用硅二极管的正向压降为0．6～0．7伏的特点来进行稳压的。因此，二极管在电路中必须正向连接，这是与稳压管不同的。 稳压管稳压性能的好坏，可以用它的动态电阻r来表示： 显然，对于同样的电流变化量ΔI，稳压管两端的电压变化量ΔU越小，动态电阻越小，稳压管性能就越好。 稳压管的动态电阻是随工作电流变化的，工作电流越大，动态电阻越小。因此，为使稳压效果好，工作电流要选得合适。工作电流选得大些，可以减小动态电阻，但不能超过管子的最大允许电流（或最大耗散功率）。各种型号管子的工作电流和最大允许电流，可以从手册中查到。 稳压管的稳定性能受温度影响，当温度变化时，它的稳定电压也要发生变化，常用稳定电压的温度系数来表示，这种性能例如2CW19型稳压管的稳定电压Uw= 12伏，温度系数为0.095%℃，说明温度每升高1℃，其稳定电压升高11.4毫伏。为提高电路的稳定性能，往往采用适当的温度补偿措施。在稳定性能要求很高时，需使用具有温度补偿的稳压，如2DW7A、2DW7W、2DW7C 等。 二、稳压二极管稳压电路图 由硅稳压管组成的简单稳压电路如图5- l9（a）所示。硅稳压管DW与负载Rfz，并联，R1为限流电阻。

压敏电阻老化炸机解决方案

压敏电阻老化炸机解决方案 压敏电阻是典型的钳位型过压器件，在实际过压防护中，利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。其优点也是极为显着的通流量大(100A~70kA)其体积越大所能承受的浪涌电流越大、种类齐全，使用范围广;其缺点也广为人知：1、压敏电阻的非线性特性较差(动态电阻较大);2、大电流时限制电压(箝位电压)较高;3、低电压时漏电流较大，较易老化。 压敏电阻的缺点是易老化，大多数情况下P-N结过载时会造成短路且不可回转至正常状态，在电冲击的反复多次作用下压敏电阻内的二极管元件被击穿，电阻体的低阻线性化逐步加剧，压敏电压越来越低，漏电流越来越大，随着MOV本体温度的升高，漏电流更大，形成恶性循环，以至MOV的温度升高达到外包封材料的燃点，这种情况称之为高阻抗短路(1kΩ左右)，焦耳热使得MOV发热增加且集中流入薄弱点，薄弱点材料融化，形成1kΩ左右的短路孔后，电源继续推动一个较大的电流灌入短路点，形成高热而起火。研究结果表明，若压敏电阻存在着制造缺陷，易发生早期失效，强度不大的电冲击的反复多次作用，也会加速老化过程，使老化失效提早出现。 压敏电阻与陶瓷放电管并联： 压敏电阻在通过持续大电流后其自身的性能要退化，将压敏电阻与放电管并联起来，可以克服这一缺点。在放电管尚未导通之前，压敏电阻就开始动作，对暂态过电压进行钳位，泄放大电流，当放电管

放电导通后.它将与压敏电阻进行并联分流，减小了对压敏电阻的通流压力，从而缩短了压敏电阻通大电流的时间，有助于减缓压敏电阻的性能退化。在这种并联组合中.如果压敏电阻的参考电压Uima选得过低，则放电管将有可能在暂态过电压作用期间内不会放电导通.过电压的能最全由压敏电阻来泄放，这对压敏电阻是不利的，因此Uima 的数值必须选得比放电管的直流放电电压要大些才行。必须指出.这种井联组合电路并没有解决放电管可能产生的续流问题，因此，它不宜应用于交流电源系统的保护。 压敏电阻与放电管的另一种组合是串联： 压敏电阻具有较大的寄生电容，当它应用于交流电源系统的保护时，往往会在正常运行状态下产生数值可观的泄漏电流。例如一个寄生电容为2nF的压敏电阻安装在220V,50hz的交流电源系统中，其泄漏电流可达0.14mA(有效值)，这样大的泄漏电流往往会对系统的正常运行产生影响。将压敏电阻与陶瓷气体放电管串联之后.由于放电管的寄生电容很小.可使整个串联支路的总电容减到几个微法。在这种串联组合支路中.放电管起着一个开关作用.当没有暂态过电压作用时，它能够将压敏电阻与系统隔离开，使压敏电阻中几乎无泄漏电流，这就能降低压敏电阻的参考电压Uima.而不必顾及由此会引起泄漏电流的增大，从而能较为有效地减缓压敏电阻性能的衰退。在暂态过电压作用期间，由于压敏电限的参考电压Uima可选得较低，只要放电管能迅速放电导通，则串联支路能给出比单个压敏电阻更低的钳位电压.在实际应用中。要确定放电管和压敏电限的参数往往不是一

稳压二极管原理及应用

什么是稳压二极管稳压二极管(又叫齐纳二极管)它的电路符号是:，稳压二极管是一种用于稳定电压的单PN结二极管。此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件。在这临界击穿点上，反向电阻降低到一个很少的数值，在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定，稳压二极管是根据击穿电压来分档的，因为这种特性，稳压管主要被作为稳压器或电压基准元件使用。 稳压二极管可以串联起来以便在较高的电压上使用，通过串联就可获得更多的稳定电压。 稳压管的应用： 1、浪涌保护电路(如图2)：稳压管在准确的电压下击穿，这就使得它可作为限制或保护之元件来使用，因为各种电压的稳压二极管都可以得到，故对于这种应用特别适宜。图中的稳压二极管D是作为过压保护器件。只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通。使继电器J吸合负载RL就与电源分开。 2、电视机里的过压保护电路(如图3)：EC是电视机主供电压，当EC电压过高时，D导通，三极管BG导通，其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平，通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态。 3、电弧抑制电路如图4：在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话，当线圈在导通状态切断时，由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收，所以当开关断开时，开关的电弧也就被消除了。这个应用电路在工业上用得比较多，如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到 它。

4、串联型稳压电路(如图5)：在此电路中。串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V，那么其发 射极就输出恒定的12V电压了。这个电路在很多场合下都有应用 国产稳压二极管产品的分类 二极管的击穿通常有三种情况，即雪崩击穿、齐纳击穿和热击穿。 （1）雪崩击穿 对于掺杂浓度较低的PN结，结较厚，当外加反向电压高到一定数值时，因外电场过强，使PN结内少数载流子获得很大的动能而直接与原子碰撞，将原子电离，产生新的电子空穴对，由于链锁反应的结果，使少数载流子数目急剧增多，反向电流雪崩式地迅速增大，这种现象叫雪崩击穿。雪崩击穿通常发生在高反压、低掺杂的情况下。 （2）齐纳击穿 对于采用高掺杂（即杂质浓度很大）形成的PN结，由于结很薄（如0.04μm）即使外加电压并不高（如4V），就可产生很强的电场（如）将结内共价键中的价电子拉出来，产生大量的电子一空穴对，使反向电流剧增，这种现象叫齐纳击穿（因齐纳研究而得名）。齐纳击穿一般发生在低反压、高掺杂的情况下。（3）热击穿 在使用二极管的过程中，如由于PN结功耗（反向电流与反向电压之积）过大，使结温升高，电流变大，循环反复的结果，超过PN结的允许功耗，使PN结击穿的现象叫热击穿。热击穿后二极管将发生永久性损坏。

压敏电阻和热敏电阻的作用

压敏电阻和热敏电阻的原理与用途 问题1: NTC电阻串联在交流电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!请大侠指点!谢谢! 问题2: 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!如果 没有以上两个元器件!会造成什么影响!谢谢!! 以下是一些网友针对这个问题的讨论，删除了一些水贴，以及我认为是错误的观点。 －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ NTC电阻串联在交流电路中主要是起“电流保险”作用. 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用. 为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻器,能有效地抑制开机时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响,所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌,以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 压敏电阻的工作原理:比如一个“标称300V”的压敏电阻在220V的工作中,突然220V上升到310V!这时压敏电阻被击穿,通过很大的电流,熔断了保险丝后,就保护了后面的电路,然后压敏电阻又恢复了原来的状态. 我的故事讲完了. 老人家:^_^按照你说的意思是压敏电阻设计时最好是放在保险管后面咯,那样压敏电阻导通时不会对电网有什么危害吗?而保险管一般都是慢断的! 是NTC没错. 没通电时,NTC的阻值高,一通电霎那,阻值仍高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略. 明白了,但是这样的话,正常工作时,电流小,阻值就小,那么突然来一个浪涌电流,或者电路那段路使得电流增大,那就起不了保护作用了吧,也就是说只能拿来防通电时的浪涌了吗?

气体放电管

气体放电管 气体放电管是一种开关型保护器件，图是气体放电管的原理图符号。 气体放电管的工作原理是气体放电。当两极间的电压足够大时，极间间隙将被放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，类似短路。导电状态下两极间维持的电压很低，一般在20～50V之间，因此可以起到保护后级电路的效果。气体放电管的主要指标有响应时间、直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量、绝缘电阻、极间电容及续流遮断时间。 气体放电管的响应时可以达到数百ns以至数s，在保护器件中是最慢的。当线缆上的雷击过电压使防雷器中的气体放电管击穿短路时，初始的击穿电压基本为气体放电管的冲击击穿电压，一般在600V 以上。放电管击穿导通后，两极间维持电压下降到20～50V。另一方面，气体放电管的通流量比压敏电阻和TVS管要大。气体放电管与TVS等保护器件合用时应使大部分的过电流通过气体放电管泄放，因此气体放电管一般用于保护电路的最前级，其后级的保护电路由压敏电阻或TVS管组成。这两种器件的响应时间很快，对后级电路的保护效果更好。气体放电管的绝缘电阻非常高，可以达到千兆欧姆的量级。极间电容的值非常小，一般在5pF以下。极间漏电流非常小，为nA 级。因此气体放电管并接到线路上对线路基本不会构成什么影响。

气体放电管的续流遮断是设计电路需要重点考虑的一个问题。如前所述，气体放电管在导电状态下续流维持电压一般为20～50V。在直流电源电路中应用时，如果两线间电压超过15V，则不可以在两线间直接应用放电管，在50Hz交流电源电路中使用时，虽然交流电压有过零点，可以实现气体放电管的续流遮断，但气体放电管类的器件在经过多次导电击穿后，其续流遮断能力将大大降低，长期使用后，在交流电路的过零点也不能实现续流遮断。因此，在交流电源电路的相线对保护地线、中线对保护地线单独使用气体放电管是不合适的。在以上的线对之间使用气体放电管时需要与压敏电阻串联。在交流电源电路的相线对中线的保护中基本不使用气体放电管。 在防雷电路的设计中，应注重气体放电管的直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量等参数值的选取。设置在普通交流线路上的放电管，要求它在线路正常运行电压及其允许的波动范围内不能动作，则它的直流放电电压应满足：min（Ufdc） 1.8 U。式中，Ufdc为直 P 流击穿电压；min（Ufdc）为直流击穿电压的最小值； U为线路正常 P 运行电压的峰值。 气体放电管主要可应用在交流电源口相线、中线的对地保护，直流电源口的工作地和保护地之间的保护，信号口中线对地的保护，射频信号馈线芯线对屏蔽层的保护。 气体放电管的失效模式在多数情况下为开路，因电路设计原因或其他因素导致放电管长期处于短路状态而被烧坏时，也可引起短路的失效模式。气体放电管使用寿命相对较短，以多次冲击后性会下降。

稳压二极管的原理

稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。 (1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。 (2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围，即Izmin——Izmax。 (3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。 (4) 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。

稳压二极管的稳压原理： 稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 故障特点： 稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于6v的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于4V和6V之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 (5)额定功耗Pz 前已指出，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好，但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制，超过P2将会使稳压管损坏。

稳压二极管原理及故障

稳压二极管原理及故障 稳压二极管的稳压原理： 稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。 故障特点： 稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761 稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V15V27V30V75V 稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。 (1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。 (2)稳定电流Iz稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围，即Izmin——Izmax。 (3)动态电阻rz它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。

(4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于6v的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于4V和6V之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 (5)额定功耗Pz前已指出，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好，但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制，超过P2将会使稳压管损坏。 选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流Iz不能过大，应使Iz≤Izmax，否则会超过稳压管的允许功耗，Iz也不能太小，应使Iz≥Izmin，否则不能稳定输出电压，这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。下图示出了稳压管工作时的动态等效电路，图中二极管为理想二极管。

TVS管与压敏电阻的区别

TVS管与压敏电阻的区别 在ESD保护领域，目前主流的是哪几类产品？这些产品的工作原理是什么？怎么选型？各种适用于哪些具体应用？他们之间有什么区别？共同点又有哪些？下面让财冠为您一一解答： 一、TVS管 TVS(Transient Voltage Suppresser瞬态电压抑制器)是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能 以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压 TVS管是瞬态电压抑制器（Transient Voltage Suppressor）的简称。它的特点是：响应速度特别快（为ps级）；耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差，其10/1000μs波脉冲功率从 400W～30KW，脉冲峰值电流从0.52A～544A；击穿电压有从6.8V～550V的系列值，便于各种不同电压的电路使用。 TVS管有单向与双向之分（单向的型号后面的字母为“A”，双向的为“CA”），单向TV S管的特性与稳压二极管TVS管使用时，一般并联在被保护电路上。为了限制流过TVS管的电流不超过管子允许通过的峰值电流IPP，应在线路上串联限流元件，如电阻、自恢复保险丝、电感等。相似，双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联。 二、压敏电阻 压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。 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。 压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。 压敏电阻的失效模式主要是短路，当通过的过电流太大时，也可能造成阀片被炸裂而开路。压敏电阻使用寿命较短，多次冲击后性能会下降。因此由压敏电阻构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题

串联稳压电路工作原理

知识原理要点 直流稳压电源原理框图如图4－1 所示。 四、实验原理 图为串联型直流稳压电源。它除了变压、整流、滤波外，稳压器部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压Vo变化时，取样电路将输出电压Vo的一部分馈送回比较放大器与基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管的集一射极间电压，补偿Vo 的变化，从而维持输出电压基本不变。 当输入电压(VI)改变时，能自动调节(VCE)电压的大小，使输出电压(Vo)保持恒定。例如：VI↑→Vo↑→经取样和放大电路后→IB↓→VCE↑→Vo↓ VI是整流滤波后的电压，T为调整管，A为比较放大电路，VREF为基准电压，它由稳压管Dz与限流电阻R构成。R1与R2组成反馈网络，是用来反映输出电压变化的取样环节。

工作原理图及功能方框图 假设由于某种原因（如电网电压波动或者负载电阻变化等）使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位（即调整管的基极电位）降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证Uo基本稳定。 稳压电路由于直接用输出电压的微小变化量去控制调整管。其控制作用较小，所以，稳压效果不好。如果在电路中增加一级直流放大电路，把输出电压的微小变化加以放大，再去控制调整管，其稳压性能便可大大提高，这就是带放大环节的串联型稳压电路。 当输入电压Ui增大(或减小)时，串联型稳压电路的稳压原理可用电路来说明。图中可变电阻R与负载RL相串联。若RL不变。增大(或减小)R值使输入电压Ui变化全部降落在电阻R

气体放电管与压敏电阻的区别

1、气体放电管只能放在N和PE之间，因为气体放电管的导通延时长和导通后需要续流，使电路容易短路。所以不能用在三相之间。 2、压敏电阻是限压型元器件，放电管是开关型元器件！ 反应时间都是纳秒级的放电管比压敏电阻慢一点！ 压敏电阻反应时间是≤25NS 放电管是≤100NS 压敏电阻的性能存在一个衰减的问题！ 放电管不会！ 3、各有优缺点：压敏电阻主要用于电源系统的防雷，气体放电管主要用于信号线路如数据线、电话、有线电视、卫星通信等的防雷。 4、只在零线上接放电管不能防雷！ 但零线上能接放电管，而火线上则不行，这是因为正常情况下零线没电压，火线有。 5、“谢谢,可是有的同行说,如果这样那光是一个压敏电阻不行,需串一个气体放电管才能通过TUV认证.是吗?有相关条文吗?谢谢” 安规上没有相关条文说一定要压敏电阻串气体放电管才行,但是大家都这样做,原因是他们两个的响应特性互补,组合使用效果最佳, 具体来讲,气体放电管是硬响应特性的放电元件,漏电流小,但是残压较高,反应时间慢(≤100ns), 动作电压精度较低,而压敏电阻是软响应特性的放电元件,残压较低,反应时间较快(≤25ns),但是漏电流较大,所以两个是“最佳拍档”. 6、 由于压敏电阻（MOV）具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。压敏电阻与气体放电管串联，在这个支路中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电

流。 7、压敏电阻与气体放电管串联在一起，气体放电管起到什么作用，这种结构有什么优点与缺点？ 答：气体放电管有续流，但不容易失效。另耐冲击电流能力强。 压敏电阻的主要特性是限压，气体放电管的主要特性是泄流，各用其长处！ L-PE上串联：可延长压敏的使用寿命，并且于限制电压影响不大。共模防护。 L-N上串联：可以把放电管省掉不用，尤其，单相系统。差模防护。 N-PE上串联：可以把MOV省掉不用。共模防护。 8、个人总结：相间为差模防护，主要防护高压，使用压敏电阻；相对地位共模防护，主要为泄流，所以使用放电管。

稳压二极管结构和工作原理

稳压二极管结构和工作原理 稳压二极管的基本结构同普通二极管一样,是一个PN结,但是由于制造工艺不同,当这种PN结处于反向击穿状态时,PN结不会损坏,稳压二极管用于稳定电压就是应用它的这一击穿特性。 加在稳压二极管的反向电压增加到一定数值时,形成大的反向电流,此时电压基本不变,称为隧道击穿,这个近似不变的电压称为齐纳电压,对硅稳压二极管而言,稳定电压在5V以下的器件靠齐纳电压工作。 当反向电压比较高时,受强电场作用形成大的反向电流,而电压基本不变,称为雪崩击穿,这一基本不变的电压称为雪崩电压。对硅稳压二极管而言,稳定电压在7V以上的器件靠雪崩电压工作。 1.稳压二极管U-I特性曲线解说 稳压二极管U—I特性曲线,它可以说明稳压二 极管的稳压原理。从图7-34中可以看出,这一特性曲 线与普通二极管的U-I特性曲线基本一样。X轴方向 表示稳压二极管上的电压大小,Y轴方向表示流过稳 压二极管的电流大小。 从第一象限的曲线可以看出,它同普通二极管的 正向特性曲线一样,此时相当于给稳压二极管PN结 加正向偏置电压,稳压二极管在进行稳压作用时不用 这种偏置方式,这一点与普通二极管明显不同。 从第三象限的曲线可以看出下列三点: (1)在反向电压较低时,稳压二极管截止,它不工作在这一区域。 (2)反向电压增大到U Z时,曲线限陡,说明流过稳压二极管的电流在变化时,稳压二极管两端的电压基本不变,电压是稳定的,稳压二极管正是工作在这一状态下。换方之,当稳压二极管工作在稳压状态时,稳定电压有很微小的变化,可以引起稳压二极管很大的反向电流变化。 (3)U Z是稳压二极管的稳定电压值,称为稳压值。不同的稳压二极管,这一稳定电压的大小不同。稳压二极管的PN结处于反向穿状态时,只要流过这一PN结的工作电流不大于最大稳定电流,稳压二极管就不会损坏。如果反向电流再增大,则稳压二极管也会损坏。 综上所述,利用稳压二极管构成稳压电路时,必须给稳压二极管的PN结加上反向偏置电压。 2.温度补偿型稳压二极管工作原理 如图7-35所示是温度补偿型稳压二极管内部结 构示意图。一些要求电压温度特性较高的场合,采用 多种措施进行温度补偿。温度补偿型稳压二极管在工 作时,1脚和2脚不分,内部的两只稳压二极管的性能 相同,两只二极管一只工作在正向,另一只工作在反向, 这样两个PN结一个正向偏置,另一个反向偏置。 PN结在正向和反向偏置状态下的压降受温度影 响结果相反,当正向偏置的PN结随温度升高而压降 增大时,反向偏置的PN结压降则下降,这样一个压降 增大,另一个减小,相互抵消,使两个PN结压降之和基 本不变,达到温度补偿的目的。

压敏电阻与气体放电管的_配合问题

压敏电阻与气体放电管的配合使用 一．基础知识介绍 气体放电管和压敏电阻是防雷器主要组成元器件。气体放电管用于开关型防雷器，压敏电阻用于限压型防雷器。 一、气体放电管的工作原理及特性 气体放电管一般采用陶瓷作为封装外壳，放电管内充满电气性能稳定的惰性气体，放电管的电极一般有两个电极、三个电极和五个电极三种结构。当在放电管的极间施加一定的电压时，便在极间产生不均匀的电场，在电场的作用下，气体开始游离，当外加电压达到极间场强并超过惰性气体的绝缘强度时，两极间就会产生电弧，电离气体，产生“负阻特性”，从而马上由绝缘状态转为导电状态。即电场强度超过气体的击穿强度时，就引起间隙放电，从而限制了极间电压。也就是说在无浪涌时，处于开路状态，浪涌到来时，放电管内的电极板关合导通。浪涌消失时，极板恢复到原来的状态。 气体放电管是一种开关型的防雷保护器件，一般用于防雷工程的第一级或第二级的保护上；由于它的极间绝缘电阻大，因而寄生电容很小，所以用于对高频电子线路的保护有着明显的优势。然而气体放电管由于其本身在放电时的时延性较大和动作灵敏性不够理想，因此它对于上升陡度较大的雷电波头也难以进行有效的抑制，所以气体放电管一般在防雷工程的应用上大多与限压型防雷器进行综合应用。 综上所述： 气体放电管的优点是电流通容量大；寄生电容小；残压较低，一般900V左右； 气体放电管的缺点是： 1、放电时延性较大，动作灵敏度不够，响应时间较慢，为80ns左右。 2、有续流，不利于对交流或20V以上的线路进行保护，因而与火花间隙一样，存在续流的遮断问题。 3、无法进行劣化指示和实现故障遥信功能，安全系数不高。 二、压敏电阻的工作原理及特性

稳压二极管工作原理及故障特点

稳压二极管工作原理及故障特点

稳压二极管工作原理及故障特点 稳压二极管的稳压原理： 稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。 故障特点： 稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。 常用稳压二极管的型号及稳压值如下表： 型号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761 稳压 值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。如图画出了稳压管的伏安特性及其符号。

(1)稳定电压Uz Uz就是PN结的击穿电压，它随工作电流和温度的不同而略有变化。对于同一型号的稳压管来说，稳压值有一定的离散性。 (2)稳定电流Iz 稳压管工作时的参考电流值。它通常有一定的范围，即Izmin——Izmax。 (3)动态电阻rz 它是稳压管两端电压变化与电流变化的比值，如上图所示，即这个数值随工作电流的不同而改变。通常工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好。 (4)电压温度系数它是用来说明稳定电压值受温度变化影响的系数。不同型号的稳压管有不同的稳定电压的温度系数，且有正负之分。稳压值低于4v的稳压管，稳定电压的温度系数为负值；稳压值高于6v的稳压管，其稳定电压的温度系数为正值；介于4V和6V之间的，可能为正，也可能为负。在要求高的场合，可以用两个温度系数相反的管子串联进行补偿(如2DW7)。 (5)额定功耗Pz 前已指出，工作电流越大，动态电阻越小，稳压性能越好，但是最大工作电流受到额定功耗Pz的限制，超过P2将会使稳压管损坏。 选择稳压管时应注意：流过稳压管的电流Iz不能过大，应使Iz≤Izmax，否则会超过稳压管的允许功耗，Iz也不能太小，应使Iz≥Izmin，否则不能稳定输出电压，这样使输入电压和负载电流的变化范围都受到一定限制。下图示出了稳压管工作时的动态等效电路，图中二极管为理想二极管。

放电管特性及选用

放电管特性及选用 吴清海 放电管的分类 放电管主要分为气体放电管和半导体放电管，其中气体放电管由烧结的材料不同分为玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管，玻璃气体放电管和陶瓷气体放电管具有相同的特性。 气体放电管主要有密封的惰性气体组成，由金属引线引出，用陶瓷或是玻璃进行烧结。其工作原理为，当加在气体放电管两端的电压达到气体电离电压时，气体放电管由非自持放电过度到自持放电，放电管呈低阻导通状态，可以瞬间通过较大的电流，气体放电管击穿后的维持电压可以低到30V以内。气体放电管同流量大，但动作电压较难控制。 半导体放电管由故态的四层可控硅结构组成，当浪涌电压超过半导体放电管的转折电压V BO时放电管开始动作，当放电管动作后在返送装置，的作用下放电管两端的电压维持在很低（约20V以下）时就可以维持其在低阻高通状态，起到吸收浪涌保护后级设备的作用。半导体放电管的保护机理和应用方式和气体放电管相同。半导体放电管动作电压控制精确，通流量较小。 放电管动作后只需要很低的电压即可维持其低阻状态，所以放电管属于开关型的SPD。当正常工作时放电管上的漏电流可忽略不计；击穿后的稳定残压低，保护效果较好；耐流能力较大；在使用中应注意放电管的续流作用遮断，在适当场合中应有有效的续流遮断装置。 气体放电管 气体放电管：气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成；其电气性能主要取决于气体压力，气体种类，电极距离和电极材料；一般密封在放电管中的气体为高纯度的惰性气体。放电管主要由：电极、陶瓷管(玻璃管)、导电带、电子粉、Ag-Cu 焊片和惰性气体组成。 在放电管的两电极上施加电压时，由于电场作用，管内初始电子在电场作用下加速运动，与气体分子发生碰撞，一旦电子达到一定能量时，它与气体分子碰撞时发生电离，即中性气体分子分离成电子和阳离子，电离出来的电子与初始电子在行进过程中还要不断地再次与气体分子碰撞发生电离，从而电子数按几何级数增加，即发生电子雪崩现象，另外，电离出来的阳离子也在电场作用下向阴极运动，与阴极表面发生碰撞，产生二次电子，二次电子也参加电离作用，一旦满足： r(ead-1)=1 时放电管由非自持放电过渡到自持放电，管内气体被击穿，放电管放电，此时放电电压称为击穿电压Vs。其中，r表示一个正离子轰击阴极表面而