三種常見的電路保護器件對比
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摘要 : 電路保護可以分為兩種方式：分別為過壓保護和過流保護，高效、可靠的電路保護設計關鍵在于如何選擇合適的電路保護器件。想要挑選到合適的電路保護器件，我們就先要了解電路保護器器件的作用。
電路保護可以分為兩種方式：分別為過壓保護和過流保護，高效、可靠的電路保護設計關鍵在于如何選擇合適的電路保護器件。想要挑選到合適的電路保護器件，我們就先要了解電路保護器器件的作用。在挑選電路保護器件的時候，我們要知道保護電路不應干擾受保護電路的正常行為，此外，其還必須防止任何電壓瞬態造成整個系統的重復性或非重復性的不穩定行為。
最常見的三個電路保護器件：GDT、MOV和TVS。
1、GDT陶瓷氣體放電管
GDT陶瓷氣體放電管是防雷保護設備中應用最廣泛的一種開關器件，無論是交直流電源的防雷還是各種信號電路的防雷，都可以用它來將雷電流泄放入大地。
陶瓷氣體放電管的基本原理就是氣體放電,常用的放電管脈沖擊穿電壓在幾百伏到一千多伏，放電管原先處于斷路狀態，電阻很大，電容很小,一旦脈沖過壓達到放電管的脈沖擊穿電壓，極間的電場強度超過氣體的擊穿強度時，就引起間隙放電，管內氣體電離，放電管導通，由原來的斷路狀態變為近似短路。這時放電管導通電阻很小，可以通過很大的沖擊電流從而將浪涌電流泄放到地，使與放電管聯接的其它器件和電路避免受到浪涌沖擊而損壞。
2、MOV壓敏電阻
MOV壓敏電阻是以氧化鋅（ZnO）為主要成分的非線性電阻元件，該元件浪涌電流耐量及非線性系數非常大，在閾值電壓以下時，電阻非常高。
壓敏電阻MOV，主要應用于低壓電器浪涌保護，多為氧化鋅壓敏電阻。 它是以氧化鋅為主體，摻雜多種金屬氧化物，采用典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導體陶瓷元器件。壓敏電阻具有對稱的伏安特性曲線，流過MOV的電流隨MOV兩端電壓的增大呈指數規律增大。在實際應用過程中時，MOV一般并聯在電路中，當電路正常工作時，它處于高阻狀態，不影響電路正常工作。當電路出現異常瞬時過電壓 并達到其導通電壓（壓敏電壓）時，MOV迅速由高阻狀態變為低阻狀態，泄放由異常瞬時過電壓導致的瞬時過電流，同時把異常瞬態過壓鉗制在一個安全水平之內，從而保護后級電路免遭異常瞬時過電壓的損壞。
3、TVS瞬變電壓抑制器
TVS瞬變電壓抑制器是目前國際上普遍使用的一種高效能電路保護器件，它的外型與普通二極管相同，但卻能吸收高達數千瓦的浪涌功率，它的主要特點是在反向應用條件下，當承受一個高能量的大脈沖時，其工作阻抗立即降至極低的導通值，從而允許大電流通過，同時把電壓鉗制在預定水平，其響應時間僅為10-12毫秒，因此可有效地保護電子線路中的精密元器件。 TVS允許的正向浪涌電流在TA=250C，T=10ms條件下，可達50～200A。雙向TVS可在正反兩個方向吸收瞬時大脈沖功率，并把電壓鉗制到預定水平， 雙向TVS適用于交流電路，單向TVS一般用于直流電路?？捎糜诜览讚?、防過電壓、抗干擾、吸收浪涌功率等，是一種理想的保護器件。耐受能力用瓦特(W)表示。
GDT/MOV/TVS的比較，具體可分為以下四點：
在反應時間上，壓敏電阻介于TVS管和氣體放電管之間，TVS管為皮秒級，壓敏電阻略慢，為納秒級;而氣體放電管最慢，通常為幾十個納秒甚至更多。
在通流容量上，壓敏電同樣介于TVS管和氣體放電管之間，TVS管通常只有幾百A;而壓敏電阻按不同規格，可通過數KA到數十KA的單次8/20μS浪涌電流;而對于氣體放電管來說通常10KA級別8/20μS浪涌電流可導通數百次。
從原理上看，TVS管基于二極管雪崩效應;壓敏電阻器基于氧化鋅晶粒間的勢壘作用;而氣體放電管則是基于氣體擊穿放電。
在電壓范圍方面，TVS管通常為5.5V到550V;壓敏電阻的范圍較寬，可從10V到9000V;而氣體放電管可從75V到3500V。
這三種器件各有各的絕技，如何選擇，就看你想要防止的損害是什么了，而且在具體的防護方案設計時，并沒有規定說只能選擇一種防護器件。FAE工程師完全可以根據實際的防護應用，將這三大主力電路保護器件組合使用，相信其疊加的防護能力一定優于單獨使用的防護等級。
