固体放电管与其它保护器件的对比.docx

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固体放电管与其它保护器件的对比

过电压保护比较

最常采用的四种过电压保护技术为：

固体放电管（TSS）

气体放电管（GDT）

金属氧化物压敏电阻（MOV）

瞬态抑制二极管（TVS）

所有这四种装置都与所保护的电路进行并联，当偏压低于相应的断态重复峰值电压时都会表现出高断态阻抗。

固体放电管

固体放电管为PNPN装置，可将其视作不带门极的晶闸管。

一旦超过其峰值断态电压（VDRM），固体放电管将会把瞬态电压箝制在其额定转换电压（VS）的范围内。

一旦流经固体放电管的电流超过其开关电流，该装置将发生急剧短路，模拟短路状态。

当流经固体放电管的电流小于其保持电流（IH）时，固体放电管将会复位并返回到其断态高阻抗状态。

优点

固体放电管的优点包括响应时间快（见图1.1）、电气特性稳定、长期稳定性好、电容低等。

此外，由于固体放电管为电撬设备，它不会被电压损坏。

局限性

由于固体放电管属于电撬设备，所以不能直接在交流线路上使用，必须将其放在负载的后面。

不这样做将会导致超出固体放电管的最大额定通态电流，进而导致其进入永久性的短路状态。

应用

尽管也可用于其他应用，但固体放电管主要是作为主过电压保护器用于电信和数据通信电路。

气体放电管

气体放电管（GDT）采用玻璃或陶瓷封装，内部填充惰性气体，两端用电极封住。

当瞬态电压超过装置的额定直流击穿电压时，电压差会造成气体放电管的电极着火，导致出现电弧，而电弧会造成管内气体离子化，并提供了一个让瞬态电压通过的低阻抗路径。

当瞬态值降到直流过保持电压和电流以下时，气体放电管会返回到断态。

优点

气体放电管的浪涌电流高，额定电容低。

其额定电流最高可达

20kA，偏压为0V时，额定电容最低可至1pF。

应用

由于浪涌额定值高，气体放电管通常被用于基础保护。

不过由于其对高频元件的干扰很低，它们也是高速数据链路的备选方案。

金属氧化物压敏电阻

金属氧化压敏电阻（MOV）是有两根引线的通孔型元件，通常为圆盘形。

MOV以烧结氧化物制成，大致相当于两个相接的PN结点，可通过在施加电压时降低电阻来对瞬态电流进行分流。

优点

由于MOV的抗浪涌能力由其外形尺寸所决定，故可提供高浪涌额定电流。

此外，由于MOV属于箝制装置，因此可在次级交流电源线路中用作瞬态保护器。

应用

尽管MOV在很多电信设备（一次性设备除外）中都不能使用，但却可以用于需要箝制装置且不要求电压容差很小的交流电设备中。

瞬态抑制二极管

瞬态电压抑制器（TVS）二极管是由相接的PN结点构成的箝位电压抑制器。

在导电过程中，当在其端子上施加电压时，瞬态抑制二极管会通过改变电阻来创建一个低阻抗的通道。

一旦电压去除，二极管即会关闭并回到高断态阻抗的状态。

优点

由于瞬态抑制二极管是固态装置，因此只要在规定的范围内工作，就不会出现疲劳故障，其电气参数也不会发生变化。

瞬态抑制二极管能够有效箝制迅速生成的瞬态电压，非常适合用于不需要对大量电能进行分流的低电压设备。

应用