使電子電路免受損害的協(xié)同電路保護方案(一)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
氣體放電管具有以下特點(diǎn)。
（1）適用電壓范圍寬（75V—600V）；
（2）形狀廣泛（有3mm、5mm、6mm、7mm、8mm等直徑的形狀可供選用）；
（3）電容和插入損耗??；
（4）是具有低電弧電壓的過(guò)電壓保護器件；
（5）放電電壓的精度較高，適用于高精度的過(guò)電壓保護應用場(chǎng)合；
（6）不含放射性材料等。
2.4正溫度系數（PTC）電阻器
在實(shí)用中正溫度系數（PTC）電阻器可用于被保護電路的過(guò)電流/過(guò)溫度保護的應用場(chǎng)合，是一種限電流固態(tài)元件。按材料構成可以分為PPTC和CPTC兩大類(lèi)，PPTC為聚合物正溫度系數電阻器，CPTC為陶瓷正溫度系數電阻器。PPTC器件是一種較新的技術(shù)，它克服了陶瓷器件的缺點(diǎn)，具有體積小、在任何情況下也不會(huì )呈現負溫度系數的特點(diǎn)。
PTC電阻器利用了熱平衡的原理，當器件的溫度升高時(shí)，電阻急劇增加，從而限制電流的通過(guò)。
PTC電阻器在正常溫度下呈現歐姆特性，當超過(guò)一個(gè)特定溫度以后，電阻值急劇上升104-106倍，溫度上升可能是外部加熱也可以由它所在電路的電流產(chǎn)生內部加熱。在內部加熱時(shí)，PTC與保險絲相似，不同的是當故障排除之后，PTC能自動(dòng)恢復到低電阻狀態(tài)，而重新接通電路，因此使用中不需要維護。
CPTC和PPTC技術(shù)比較如下：
（1）CPTC電阻高于PPTC，CPTC體積通常大于相應的PPTC；
（2）CPTC耐沖擊較差，CPTC是“脆”物質(zhì)而PPTC是“軟”物質(zhì)，冷熱沖擊會(huì )給“脆”物質(zhì)帶來(lái)更多的熱應力；
（3）“脆”物質(zhì)易受振動(dòng)損壞，“軟”物質(zhì)高分子具有更高的耐熱沖擊能力；
PolySwitch（PSW）保護元件（PPTC）是由聚合物PTC原料摻合半導體材料制成的，如圖3所示。在正常溫度下原材料緊密的將導體束縛在結晶狀的結構，形成一個(gè)低電阻連接。然而，當大電流通過(guò)或周?chē)h(huán)境溫度升高導致PPTC元件的溫度高于動(dòng)作溫度時(shí)，在聚合物中的導體融化而變成無(wú)規律排列，體積膨脹并導致電阻迅速提高。（4）CPTC電阻變化較平緩，動(dòng)作后表面溫度高，同一條件下，CPTC較PPTC有較高的漏電流。
在使用中，PolySwitch（PSW）聚合物PTC（PPTC）和被保護電路的連接圖如圖4所示。PPTC元件和被保護電路串聯(lián)連接，當電路中的電流迅速增加時(shí)，PPTC的電阻迅速增加，從而限制電路過(guò)電流，實(shí)現對被保護對象的保護，這一過(guò)程被稱(chēng)之為PPTC的“動(dòng)作”。這一動(dòng)作是由于I2R產(chǎn)生的熱量而加熱元件內產(chǎn)生的熱量，使PPTC元件溫度迅速升高而造成的。
圖4PolySwitch（PSW）聚合物PTC（PPTC）和被保護電路的連接圖
PolySwitch（PSW）聚合物PTC（PPTC）動(dòng)作的工作原理是能量的平衡，當電流流過(guò)PolySwitch元件時(shí)，由于I2R的關(guān)系產(chǎn)生熱量，而產(chǎn)生的熱量會(huì )部分或全部散發(fā)到環(huán)境中，沒(méi)散發(fā)出的熱量會(huì )提高PolySwitch元件的溫度。
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