融合GDT和MOV，Bourns打造創(chuàng )新型過(guò)壓保護器件

當前，不管是汽車(chē)、工業(yè)設備、醫療器械、新能源設備、還是家用電器等，其內部元器件的復雜度以及使用環(huán)境的惡劣性都在與日俱增。當電氣供應不穩定時(shí)，如果沒(méi)有高效穩定的保護措施，小則單一元器件損壞造成設備停機，更嚴重的后果是整臺設備由于過(guò)壓及相關(guān)聯(lián)的高浪涌電流導致徹底報廢，造成巨大的經(jīng)濟損失。

在使用電子電氣設備的眾多惡劣環(huán)境中，雷電是其中的代表。我國某縣城的統計數據顯示，每年因雷電導致過(guò)壓造成的設備損壞占整體的70.11%，單一工作單位的損失就可達數十萬(wàn)元。再加上如今消費者對于設備的功能要求越來(lái)越嚴苛和多樣，促使電路保護元件已經(jīng)從最開(kāi)始的玻璃管保險絲，發(fā)展成為龐大的電子元器件分支。

為了幫助設備廠(chǎng)商應對日益復雜多變的市場(chǎng)環(huán)境，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競爭力，全球知名的電子元器件制造與供貨商美國柏恩（Bourns）推出了GMOV?系列過(guò)電壓保護元件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GMOV?系列）。

圖：GMOV?系列產(chǎn)品構成圖

當前，很多器件廠(chǎng)商選擇使用金屬氧化物壓敏電阻（MOV）和氣體放電管（GDT）的離散組合，以此提供魯棒、低泄漏的前端保護方案來(lái)應對電壓暫態(tài)響應。Bourns公司代理商世健公司（Excelpoint）技術(shù)支持部副總監Angus Zhao表示：“ Bourns創(chuàng )新地將自家專(zhuān)利且節省空間的FLAT?技術(shù)扁平氣體放電管（FLAT-GDT）與金屬氧化物壓敏電阻（MOV）相結合，創(chuàng )造出精巧且增強的過(guò)壓組合式保護器。GMOV?系列更為緊湊、堅固，滿(mǎn)足了嚴苛的小型化器件要求，結合MOV的高壓續流遮斷能力的特點(diǎn)，解決了單獨采用GDT的續流問(wèn)題。同時(shí)，GMOV?有效地消除由于MOV漏電流或者過(guò)電流造成的發(fā)熱損壞和其他大多數損壞，進(jìn)而形成一種零待機能耗的保護解決方案。由于極間電容小于4pF，可同時(shí)用于電源和一些信號線(xiàn)的防護場(chǎng)景；標準的14mm和20mm封裝兼容MOV產(chǎn)品封裝，滿(mǎn)足UL1449的安規要求的應用場(chǎng)景?！?/p>

在低頻條件下，GMOV?系列的限壓等于單個(gè)MOV和GDT組件的限壓之和。在實(shí)際應用中，可提高電路實(shí)際的耐壓需求。

當器件中有浪涌電壓時(shí)，GMOV?系列里面的GDT能夠在不到一微秒的時(shí)間內，快速打開(kāi)并連接MOV，將浪涌電壓控制到可接受的水平。當浪涌電壓過(guò)去，線(xiàn)路電壓下降后通過(guò)MOV，關(guān)閉GDT。一旦GDT關(guān)閉，GMOV?系列就會(huì )像以前一樣斷開(kāi)MOV與線(xiàn)路的連接。GMOV?系列的功能是一種非常特殊的“共生”關(guān)系，在這種關(guān)系中，GDT和MOV共同工作，這也是其能夠長(cháng)期穩定有效的關(guān)鍵所在。

圖：GMOV?系列線(xiàn)路圖

相較于MOV器件，GMOV?系列過(guò)電壓保護元件能夠應對瞬態(tài)和瞬時(shí)過(guò)壓尖峰，避免在惡劣環(huán)境中出現退化和失效的情況，顯著(zhù)增加了MOV的MTBF（平均故障間隔時(shí)間），提供更高水平的性能和安全性。GMOV?系列采用標準14 mm和20 mm MOV封裝，可直接替代標準14和20 mm MOV。

圖：產(chǎn)品尺寸圖（單位：mm）

下圖是MOV器件和GMOV?系列在實(shí)際應用中的表現：

通過(guò)圖示可以看到，在假定的120 Vrms應用中，標準的130V MOV器件在鉗位電壓、泄漏、老化特性和對瞬時(shí)過(guò)電壓(TOV)的響應幾個(gè)方面的表現都是最差的；275V MOV器件能幫助減輕泄漏和老化問(wèn)題，然而一個(gè)瞬時(shí)過(guò)電壓條件仍可能導致過(guò)量的泄漏和器件損壞；第三個(gè)例子表明當130V TMOV/iMOV器件集成熱保護時(shí)，基礎性能和130V MOV器件相似，但在瞬時(shí)過(guò)電壓來(lái)臨時(shí)，仍然有失效的可能；相比較而言，GMOV?系列的鉗位電壓和130V MOV器件類(lèi)似，但優(yōu)于275V MOV器件，并且泄漏、老化特性和對瞬時(shí)過(guò)電壓(TOV)的響應方面都是表現出優(yōu)越的性能。

下圖也讓我們比較直觀(guān)地看到了GMOV?系列在保護設備方面的優(yōu)越性能。

通過(guò)圖示可以看到，達到Vfp的鉗位轉換時(shí)間(Clamp Transition Time)表示GDT啟動(dòng)所需的時(shí)間，GMOV?系列產(chǎn)品的鉗位轉換時(shí)間能夠持續小于0.3μs。

綜上所述，GMOV?系列非常適用于需要高性能電路保護的交流和直流電源應用。因此，GMOV?系列可用于所有主要市場(chǎng)和垂直行業(yè)，如工業(yè)、消費品、醫療和通信等。GMOV?系列的應用案例包括電涌保護器件（SPD）、白色家電、充電器、太陽(yáng)能（新能源儲能）、醫療電子（低/中等風(fēng)險）以及智能電網(wǎng)的電力保護應用的電源和數據端口保護。我們甚至可以這樣認為，幾乎很多由AC或DC供電的應用都可以使用GMOV?系列進(jìn)行過(guò)壓保護。

智能電網(wǎng)及能源儲能等市場(chǎng)就是一個(gè)很好的例子，GMOV?系列能夠減少泄漏電流這一產(chǎn)品特性在能源市場(chǎng)有極大的吸引力，特別是在存在電壓應力和瞬態(tài)過(guò)電壓的情況下，對于防止由于MOV爆裂造成火災等安全隱患的需求。此外，GMOV?系列的4pF級電容優(yōu)勢允許電力數據線(xiàn)通信獲得異常高的數據速率。

目前，GMOV?系列產(chǎn)品已經(jīng)上市，作為Bourns的代理商，世健公司將會(huì )把GMOV?系列添加到產(chǎn)品線(xiàn)目錄和解決方案中，讓世健公司客戶(hù)的設備都能夠享受到由GMOV?系列帶來(lái)的優(yōu)質(zhì)、持久、全方位的保護。

圖： GMOV?-14D系列產(chǎn)品列表（一）

圖： GMOV?-20D系列產(chǎn)品列表（二）