电路保护器件详解：TVS/ESD、MOV、TSS等关键元件介绍

本文档主要介绍了硬件电路保护器件的基础知识，包括瞬态电压抑制二极管（TVS/ESD）、金属氧化物压敏电阻（MOV）、半导体放电管（TSS）、气体放电管（GDT/SPG）和自恢复保险丝PPTC。首先，我们来看看这些关键保护元件的作用和特点： 1. **瞬态电压抑制二极管/静电保护元件 (TVS/ESD)**: TVS是一种利用半导体工艺制造的PN结结构器件，用于保护电路免受瞬态过电压的影响。它们在电路中反向并联，一旦电压超过预设的击穿电压（VBR），能够迅速导通并将电压钳位在安全范围内。单向和双向TVS的I-V特性曲线分别展示了它们的工作原理，例如SMAJ5.0A型号在正常工作电压（VRWM）下漏电流较小，而在超过VBR时电流显著增加。 2. **金属氧化物压敏电阻 (MOV)**: MOV作为过电压保护器件，其阻抗在正常工作电压下较高，当电压超过某个阈值（通常为标称电压）时，其阻抗迅速下降，流过的电流迅速增大，从而吸收过电压。 3. **半导体放电管 (TSS)**: TSS也是一种过电压保护元件，它在高电压下迅速导通，以快速释放能量，保护敏感电路不受损害。与TVS类似，TSS也有其特定的测试方法，如测量截止电压和峰值脉冲电流。 4. **气体放电管 (GDT/SPG)**: GDT和SPG属于气体放电管系列，它们通过内部气体放电来限制过电压，具有高耐压能力和良好的瞬态响应。这种类型的保护器件适用于高压环境。 5. **自恢复保险丝PPTC**: PPTC是一种自恢复熔断器，能在过电流或过热时自动切断电路，当温度降低到设定值时又能恢复导通。这种特性使得PPTC在需要短路保护的场合非常有用。 文档还提供了产品选型和应用指导，如产品分类、应用规则以及常见设计方案的分析。例如，选型时需考虑产品参数如VRWM、IR、VBR、IPP等，以及测试方法。最后，附录部分详细介绍了如何测量这些器件的性能参数，确保产品的正确安装和使用。 总结来说，本文是电路保护器件的专业指南，为工程师在设计和应用这些保护元件时提供了重要的参考信息。通过理解和掌握这些知识点，可以有效提升电路系统的可靠性和安全性。