隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，電力電子產(chǎn)品對可靠性和安全性的要求日益提高。君不見(jiàn)電器漏電，電腦主機燒毀，手機爆炸等問(wèn)題困擾著(zhù)多少使用者，又有多少產(chǎn)品因為沒(méi)能通過(guò)安規測試而推遲上市。問(wèn)題的多樣化和復雜化導致電路保護元件的高速發(fā)展，如今的保護器件已發(fā)展成為一個(gè)品類(lèi)繁多的新興電子元件領(lǐng)域。
面對這樣一個(gè)復雜多樣的領(lǐng)域，我們有很多的疑問(wèn)。保護器件的發(fā)展趨勢怎么樣？應用工程師該根據哪些參數來(lái)選擇合適的保護器件？線(xiàn)路設計中應注意哪些因數？遇到壞機失效分析如何著(zhù)手？針對這些問(wèn)題，電子元件技術(shù)網(wǎng)特邀保護器件專(zhuān)家講述：小型熔斷器的十大要素、好的熔斷器應滿(mǎn)足的條件、影響熔斷器性能的六要素；TVS靜電保護及濾波器件的選擇，極間電容的選擇，大功率TVS的應用等等問(wèn)題來(lái)解讀保護器件發(fā)展、選型、應用。同時(shí)還對社區內工程師實(shí)際遇到的電路保護熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行總結，對實(shí)際的應用也是很有幫助的。
保護器件的發(fā)展趨勢和挑戰
在各類(lèi)電子產(chǎn)品中，設置過(guò)流、過(guò)壓保護元件的趨勢日益增強，其主要驅動(dòng)來(lái)自以下幾個(gè)方面：
1. IC的功能和集成度越來(lái)越強，需要加強保護；
2. 半導體元件和IC的工作電壓越來(lái)越低，其抗過(guò)電流/過(guò)電壓的能力需要滿(mǎn)足新的保護要求；
3. 消費類(lèi)的電子產(chǎn)品都需要電池組件作為電源，在電池組件和電池充電器中都必須配置保護元件；
4. 高檔汽車(chē)中的電子設備工作條件比一般的電子產(chǎn)品更為惡劣，在為這些電子設備配套的電源適配器中，一般都需要同時(shí)安裝過(guò)電流和過(guò)電壓保護元件；
在電力/電子產(chǎn)品方面，都需要防止雷擊及電源線(xiàn)與電話(huà)線(xiàn)的交擾，以保證正常通信和用戶(hù)人身安全。
伴隨著(zhù)產(chǎn)品的需求和發(fā)展。保護器件的結構也從最原始的引線(xiàn)式發(fā)展到表面安裝再到器件集成化。最新的趨勢則是用類(lèi)似和不同的電路保護元件創(chuàng )建成小體積的多片陣列，陣列技術(shù)可以使一塊印制電路板上電路保護元件的密度成倍增加，使元件的布局更加容易，進(jìn)而節省了OEM包括選擇和安裝成本在內的使用單獨分立元件的成本。這些問(wèn)題都在《電路保護元件設計和結構發(fā)展趨勢》一文中詳細論述。
如此種類(lèi)繁多的保護器件，工程師該如何進(jìn)行選擇呢？面對不同的應用，又該考慮哪些參數？如何正確選擇保護器件是很多工程師面臨的挑戰。
如何選擇電子熔斷器
保護器件雖然種類(lèi)繁多，從功能上講可以分為過(guò)流保護和過(guò)壓保護。最重要的過(guò)流保護器件是熔斷器，也叫保險絲。它一般串聯(lián)在電路中，要求其電阻要?。ü男。?，當電路正常工作時(shí)，它只相當于一根導線(xiàn)，能夠長(cháng)時(shí)間穩定的導通電路；由于電源或外部干擾而發(fā)生電流波動(dòng)時(shí)，也應能承受一定范圍的過(guò)載；只有當電路中出現較大的過(guò)載電流(故障或短路)時(shí)，熔斷器才會(huì )動(dòng)作，通過(guò)斷開(kāi)電流來(lái)保護電路的安全，以避免產(chǎn)品燒毀的危險。
在熔斷器分斷電路的過(guò)程中,由于電路電壓的存在,在熔體斷開(kāi)的瞬間會(huì )發(fā)生電弧,高質(zhì)量的熔斷器應該盡量避免這種飛弧;在分斷電路后,熔斷器應能耐受加在兩端的電路電壓.熔斷器受脈沖損傷會(huì )逐步降低承受脈沖的能力,選用時(shí)需要考慮必要的安全余量;這個(gè)安全余量是指熔斷器的總熔斷(動(dòng)作)時(shí)間，它是預飛弧時(shí)間和飛弧時(shí)間之和.
所以在選擇的時(shí)候需要留意它的熔斷特性和額定電流這個(gè)基本條件；另外安裝時(shí)要考慮熔斷器周邊的環(huán)境，熔斷器只有達到本身的熔化熱能值的時(shí)候才會(huì )熔斷，如果是在環(huán)境較冷的狀況下，它的熔斷時(shí)間會(huì )變化，這是使用時(shí)必須留意的。電子元件技術(shù)網(wǎng)將近期于成都舉辦的電路保護與電磁兼容研討會(huì )上專(zhuān)家演講進(jìn)行了總結，提煉出了《電子熔斷器的選型要領(lǐng)》的精彩內容，希望能夠幫助工程師解決選型中遇到的實(shí)際問(wèn)題。
過(guò)壓保護的重要作用
過(guò)壓保護器與過(guò)流保護所起的作用完全不一樣，它的作用主要是為了防止雷擊、工業(yè)浪涌電壓、靜電感應(ESD)。他們是按照釋放電荷的等級來(lái)分類(lèi)的。據美國Insurance保險公司統計，通訊及數據傳輸處理設備損失比例，雷擊造成的損害高達13％;每年因靜電放電造成的直接經(jīng)濟損失高達200多億美元。由此可見(jiàn)過(guò)壓保護的重要性。過(guò)壓保護器件的選擇有四個(gè)要點(diǎn)：
1. 關(guān)斷電壓Vrwm的選擇
一般關(guān)斷電壓至少要比線(xiàn)路最高工作電壓高10％
2. 箝位電壓VC的選擇
VC是指在ESD沖擊狀態(tài)時(shí)通過(guò)TVS的電壓，它必須小于被保護電路的能承受的最大瞬態(tài)電壓
3. 浪涌功率Pppm的選擇
不同功率，保護的時(shí)間不同，如600w（10/1000us）；300W（8/20us）
4.極間電容的選擇
被保護元器件的工作頻率越高，要求TVS的電容要越小
這些分類(lèi)與選擇的精彩內容出自研討會(huì )中專(zhuān)家演講的精彩總結《超快速相應半導體過(guò)壓保護器件》
電路保護問(wèn)答精彩集錦
以上僅僅是選擇保護器件的時(shí)候要注意的問(wèn)題，但是在運用的過(guò)程中碰到的問(wèn)題更多。例如：
1.生產(chǎn)過(guò)程中遇到保險絲異常熔斷時(shí)怎么辦？
2.什么是自恢復保險絲，它有什么好處？
3.熔斷器和熱繼電器有什么不同之處？
4.請教在筆記本電腦上需要用到哪些保護器件？如何保護？
5.LED照明產(chǎn)品中使用保險絲主要是為了保護什么？
電子元件技術(shù)網(wǎng)邀請到行業(yè)的專(zhuān)家對這些問(wèn)題一一作答，精彩內容請看《電路保護問(wèn)答精彩集錦》
