Переходные перенапряжения могут представлять серьёзную угрозу для электронных устройств, и для их защиты применяются устройства подавления перенапряжений. Эти устройства делятся на два основных типа: устройства «зажима» и устройства «лома». Их основная задача — ограничить напряжение до уровня, безопасного для защищаемой цепи.
Устройства «зажима»
Устройства «зажима» начинают проводить ток, когда напряжение достигает определенного порогового значения, называемого пробивным напряжением. Эти устройства поддерживают постоянное напряжение зажима до тех пор, пока напряжение не вернется ниже предела. Примеры устройств зажимного типа:
- TVS-диоды (диоды-ограничители переходного напряжения): Быстро реагируют на скачки напряжения, имеют низкий коэффициент зажима и отличаются высокой скоростью отклика.
- Варисторы (MOV и MLV): Представляют собой резисторы, зависящие от напряжения, и могут выдерживать значительные переходные события. Однако варисторы могут подвергаться старению и деградировать с течением времени.
Устройства «лома»
Устройства «лома» начинают проводить ток, когда импульсное напряжение превышает пороговый уровень, и понижают напряжение до безопасного уровня. В этом состоянии энергия перенапряжения поглощается сопротивлением линии или источником питания. Примеры устройств ломного типа:
- GDT (газоразрядные трубки): Прочные устройства, которые ионизируют газ при достижении определенного напряжения, приводя к замыканию цепи на землю. Обладают высокой способностью к выдерживанию импульсного тока, но имеют медленное время отклика.
- Тиристоры: Многослойные кремниевые устройства, которые могут быть одно- или двунаправленными. Обладают высокой способностью к выдерживанию скачков напряжения и низкой емкостью, но требуют внимательного проектирования схемы для учета их специфических характеристик.
Подавительные структуры
- Металлооксидные варисторы (MOV): Эти варисторы состоят из оксида цинка и других оксидов металлов, и могут эффективно подавлять скачки напряжения. Однако они подвержены старению и могут выйти из строя при многократных перенапряжениях.
- Многослойные варисторы (MLV): Более эффективные и долговечные устройства по сравнению с MOV, обеспечивают лучшую защиту при меньших размерах и более быстром времени отклика.
- Полимерные устройства: Эти устройства используют поликристаллические материалы для защиты от электростатического разряда (ESD). Они обладают низкой емкостью и способны выдерживать высокие напряжения, но имеют ограниченный срок службы.
- Диоды-ограничители переходного напряжения (TVSD): Эти устройства содержат PN-переходы и могут соединяться последовательно и параллельно для увеличения мощности и напряжения. Они быстро реагируют на переходные процессы и обычно выходят из строя путем короткого замыкания.
- Газоразрядные трубки (GDT): Применяются для защиты от мощных импульсов и имеют очень высокое сопротивление в выключенном состоянии. Однако время их отклика достаточно медленное.
- Тиристоры: Обладают высокой надежностью и предсказуемым поведением при скачках напряжения. Они малы по размеру, имеют низкий ток утечки и не подвержены деградации в течение срока службы.
Заключение
Каждое из описанных устройств имеет свои особенности и область применения. Выбор устройства для защиты цепи зависит от требований конкретной ситуации, таких как скорость отклика, емкость, долговечность и способность к выдерживанию импульсных токов.
Обеспечьте себе и своим близким комфорт и безопасность, посетите наш интернет-магазин измерительного оборудования pribor-x.ru! Наши специалисты всегда готовы помочь вам с выбором и ответить на все ваши вопросы.
Свяжитесь с нами по почте sales@pribor-x.ru или по телефону 8-800-777-24-67.