电路保护的意义是什么？常用的器件有哪些？

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电路保护的意义是什么？常用的器件有哪些？

汽车电路保护器件一般都有什么？

2、在电路中起保护作用的电器有哪些？

PCB电路保护主要由哪些元件支持?

一、电路保护的意义是什么？常用的器件有哪些？

电子电路很容易在过压、过流、浪涌等情况发生的时候损坏，随着技术的发展，电子电路的产品日益多样化和复杂化，而电路保护则变得尤为重要。电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝，变得种类更多，防护性能更优越。

电路保护的意义

在各类电子产品中，设置过压保护和过流保护变得越来越重要。那么，电路保护的意义到底是什么，今天就来跟大家聊一聊：

1）由于如今电路板的集成度越来越高，板子的价格也跟着水涨船高，因此我们要加强保护。

2）半导体器件，IC的工作电压有越来越低的趋势，而电路保护的目的则是降低能耗损失，减少发热现象，延长使用寿命。

3）车载设备，由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣，汽车行驶状况万变，汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等。因此，在为这些电子设备配套产品的电源适配器中，一般要使用过压保护元件。

4）通信设备，通信场所对防雷浪涌有一定的要求，在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来，它们是保证用户人身安全和通信正常的关键。

5）大部分电子产品出现的故障，都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的，随着我们对电子设备质量的要求越来越高，电子电路保护也变得更加不容忽视。

电路保护如此重要，常用的电路保护元件有哪些？下面给大家介绍几种。

防雷器件

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陶瓷气体放电管

防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管。之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件，是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷，陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。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过压保护器件，是利用晶闸管原理制成的，依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电，可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围，构成了过压保护的范围。固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应（响应时间ns级）、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。

3

玻璃放电管

玻璃放电管（强效放电管、防雷管）是20世纪末新推出的防雷器件，它兼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）、放电电流较大（最大达3kA）、双向对称性、反应速度快（不存在冲击击穿的滞后现象）、性能稳定可靠、导通后电压较低，此外还有直流击穿电压高（最高达5000V）、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大（±20%）。

过压器件

1

压敏电阻

压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。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。

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贴片压敏电阻

贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路，防止在电源供应、控制和信号线产生的ESD。

3

瞬态抑制二极管

瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护，通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护，也有用户直接将其用于产品的一级保护。其特点为反应速度快（为ps级），体积小，脉冲功率较大，箝位电压低等。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。

过流器件

1

自恢复保险丝

自恢复保险丝PPTC就是一种过流电子保护元件，采用高分子有机聚合物在高压、高温，硫化反应的条件下，搀加导电粒子材料后，经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝（PPTC：高分子自恢复保险丝）是一种正温度系数聚合物热敏电阻，作过流保护用，可代替电流保险丝。电路正常工作时它的阻值很小（压降很小），当电路出现过流使它温度升高时，阻值急剧增大几个数量级，使电路中的电流减小到安全值以下，从而使后面的电路得到保护，过流消失后自动恢复为低阻值。

静电元件

1

ESD静电放电二极管

ESD静电放电二极管是一种过压、防静电保护元件，是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电二极管是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD（静电放电）的影响。可提供非常低的电容，具有优异的传输线脉冲（TLP）测试，以及IEC6100-4-2测试能力，尤其是在多采样数高达1000之后，进而改善对敏感电子元件的保护。

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电感

电磁的关系相信大家都清楚，电感的作用就是在电路刚开始的时候，一切还不稳定的时候，如果电感中有电流通过，就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流（法拉第电磁感应定律），等到电路运行了一段时间后，一切都稳定了，电流没有什么变化了，电磁感应也就不会产生电流，这时候就稳定了，不会出现突发性的变故，从而保证了电路的安全，就像水车，一开始由于阻力转动的比较慢，后来慢慢趋于平和。

3

磁珠

磁珠有很高的电阻率和磁导率，它等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。它比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果，在以太网芯片上用到过。

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一、汽车电路保护器件一般都有什么？

汽车上常用的保险装置有易熔线、熔断器和电路断路保护器等。电路保护器件是为了防止电路过载和短路时烧坏用电设备和导线。

1.易熔线

易熔线是一种截面小于被保护电路导线截面的、可长时间通过额定电流的铜线或合金导线由易熔导线组成。其主要用于保护电源电路和大功率电器的保护，当线路中电流超过额定电流数倍时，易熔线将首先熔断，以保护线路免遭损坏。易熔线与一般熔断丝不同之处在于其熔断反应较慢，且导线的形式也不同。易熔线由多股绞合线外包耐热性能好的绝缘护套制成，与普通低压导线相比更为柔软，一般长度有50mm、100mm和150mm三种。通常接在电路起始端，即蓄电池正极端附近。易熔线不能绑扎于线束内，也不得被其他物件所包裹。

2.熔断器

熔断器俗称保险丝，常用于对局部电路进行保护。熔断器的主要组成部分是熔体（熄片或熔丝），材料是锌、锡、铅、铜等金属的合金，装置在一定形状的支架上。熔体能承受额定电流的长时间负载。熔体的熔断时间决定于流过的电流值的大小和本身的结构参数。汽车用熔断器，如最常用的片式熔断器要求流过的电流为额定电流的110%时，不熔断；流过的电流为135%时，熔断时间不小于0.75s，不大于30min；流过的电流为200%时，熔断时间不小于0.15s，不大于5s；流过的电流在350%时，熔断时间不小于0.04s，不大于0.55熔断器按结构形式可分为金属丝式、管式、片式和平板式等多种类型。

3.电路断电器。重复使用。它的基本组成是一对受热敏双金属片控制的触点，当电路发生过载或短路电路断电器常用于保护较大容量的电器设备。与易熔线和熔断器相比，超过额定电流数倍的电流，使双金属片受热变形，触点断开，自动切断电路，以保电器设备线路。

综上所述，电路保护器件，为了防止电路过载和短路时烧坏用电设备和导线，在电源与用设备之间串联有保险装置、汽车上常用的保险装置有易熔线、熔断器和电路断路保护器等。熔断器烧断后，必须更换相同规格的熔断器，不能用大原规格的熔断器代替，更不能用铜丝或导线代替。

二、2、在电路中起保护作用的电器有哪些？

在电路中起保护作用的电器有保险，空气开关，限流电阻等。保险是主要起限制电流的作用，空气开关主要是防止漏电的。限流电阻测试保护电路中的某一部分，使其电流不知过大。

三、PCB电路保护主要由哪些元件支持?

(1)阻容元件。通过在每条信号线上接入阻容元件的方式，可以起到一定的PCB屏蔽作用。串联电阻能够抑制瞬间的峰值电流，并联接地的电容则能限制瞬间的峰值电压。
　　(2)钳位二极管。通过两只二极管可以将正、负极性之间的瞬态电压钳制在一定的范围内，再加上串联电阻提供功率负载的作用，从而起到正负极性的PCB防护。
　　(3)稳压二极管。虽然稳压二极管不是专门针对PCB的设计应用，但它的工作特性决定了它具有一定的正负极性PCB防护作用。它的缺点是。N结较小，故不能承受较大的峰值电流，此外，它所产生的寄生电容较大，有可能影响电路的正常运行。
　　(4)瞬态电压抑制器。瞬态电压抑制器又称TVS管，是针对PCB保护专门设计的一种固态二极管。TVS管的最大特点是响应时间短、漏电流很小，是理想的保护器件。
　　(5)气体放电管(GDT)。气体放电管采用具有一定气密性的玻璃或陶瓷作为外壳。管内充满如氖或氩的稳定气体，以保持一定的绝缘状态。气体放电管的优点是绝缘电阻大、寄生电容很小，可自行恢复，但缺点是响应速度和寿命均不够理想，且电性能会随时间变化而逐渐衰减。