固體放電管

原理圖符號(hào)

通流量幾十至百安培

脈沖擊穿電壓高

精確導(dǎo)通、快速響應(yīng)

漏電流低

可靠性高

固體放電管被廣泛應(yīng)用于通訊交換設(shè)備中的程控交換機(jī)、電話機(jī)、傳真機(jī)、配線架、XDSL、通訊接口、通訊發(fā)射設(shè)備等一切需要防雷保護(hù)的領(lǐng)域，以保護(hù)其內(nèi)部的IC免受瞬間過電壓的沖擊和破壞。在當(dāng)今世界微電子及通訊設(shè)備高速發(fā)展的今天，固態(tài)放電管已成為世界通訊設(shè)備的首選器件。

貼片式

插件式

固體放電管為多層PN結(jié)構(gòu)成的可控硅結(jié)構(gòu)，因此具有響應(yīng)速度快，導(dǎo)通電壓低，通態(tài)壓降低，通流能量大，無老化失效，無極性雙向保護(hù)，產(chǎn)品一致性及穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于氣體放電管及壓敏電阻等特點(diǎn)。P系列固體放電管產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)說明如下（來自美麗微半導(dǎo)體）：

VT：通態(tài)壓降

VDRM：斷態(tài)電壓

VS：轉(zhuǎn)折電壓

IDRM：斷態(tài)電壓下流過的最大泄漏電流

IH：維持電流

IS：最大轉(zhuǎn)換電流

IT：最大持續(xù)

通態(tài)電流

從上圖可以看出，當(dāng)外加電壓低于VDRM時(shí)，漏電流很小，處于斷開狀態(tài)。不影響被保護(hù)組件的正常工作。當(dāng)外加電壓大于VS時(shí)，放電管很快進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，壓降很小，起到了保護(hù)作用。外加電壓去掉后，電流很快就降到低于維持電流IH，放電管自然恢復(fù)，回到斷開狀態(tài)。

綜上所述，該器件的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)通電壓小，幾乎無熱耗，可重復(fù)使用，能承受較大的沖擊電流，響應(yīng)快，使用安全、可靠，其性能優(yōu)于其它瞬間過壓保護(hù)元器件。

固體放電管,又稱為半導(dǎo)體放電管

固體放電管使用時(shí)可直接跨接在被保護(hù)電路兩端。

開關(guān)元件類

開關(guān)元件類有陶瓷氣體放電管、玻璃放電管（強(qiáng)效放電管）、半導(dǎo)體過壓保護(hù)器（半導(dǎo)體放電管、固體放電管）三種類型。它們的優(yōu)點(diǎn)是：①擊穿（導(dǎo)通）前相當(dāng)于開路，電阻很大，幾乎沒有漏電流；②擊穿（導(dǎo)通）后相當(dāng)于短路，可通過很大的電流，壓降很??；③脈沖通流容量（峰值電流）大：陶瓷氣體放電管的8/20μs波峰值電流常用的有5kA、10kA、20kA等幾種（當(dāng)然還有更大的，達(dá)100kA以上），10/1000μs波峰值電流在幾十至幾百A之間；玻璃放電管的8/20μs波峰值電流現(xiàn)有500A、1kA、3kA三種；半導(dǎo)體過壓保護(hù)器的10/1000μs波峰值電流在幾十至上百A之間。④除了個(gè)別半導(dǎo)體過壓保護(hù)器外，它們都具有雙向?qū)ΨQ特性。⑤陶瓷氣體放電管和玻璃放電管的電容都很小，在3pF以下。⑥玻璃放電管和半導(dǎo)體過壓保護(hù)器的響應(yīng)速度都很快，在ns量級(jí)。⑦玻璃放電管的擊穿電壓可以做得很高，最高的達(dá)5kV。⑧半導(dǎo)體過壓保護(hù)器的擊穿電壓可以做得很準(zhǔn)確。

它們的缺點(diǎn)分別是：

陶瓷氣體放電管：①由于氣體電離需要一定的時(shí)間，所以響應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時(shí)間一般為0.2～0.3μs(200～300ns),最快也就是0.1μs(100ns)左右，在它未導(dǎo)通前，會(huì)有一個(gè)幅度較大的尖脈沖漏過去。②擊穿電壓一致性較差，分散性較大，一般為±20%。③擊穿電壓只有幾個(gè)特定值。玻璃放電管和半導(dǎo)體過壓保護(hù)器：①通流容量較陶瓷氣體放電管小得多。②擊穿電壓尚未形成系列值。③玻璃放電管擊穿電壓分散性較大，為±20%。④半導(dǎo)體過壓保護(hù)器電容較大，有幾十至幾百pF。

限壓元件類

有壓敏電阻、TVS管（瞬態(tài)電壓抑制二極管）等。它們象穩(wěn)壓二極管那樣具有限壓特性。當(dāng)外加電壓小于其導(dǎo)通電壓時(shí)，它具有很大的內(nèi)阻，漏電流很??；當(dāng)外加電壓大于其導(dǎo)通電壓時(shí)，其內(nèi)阻急劇減小，可以流過很大的電流，而其兩端的電壓卻只有少量的上升。它們的導(dǎo)通電壓都有從低壓到高壓的系列值，便于在各種不同電壓的電路中使用。另外，兩者的電容都較大（TVS管也有低電容產(chǎn)品），不適于在高頻電路中使用。

壓敏電阻與TVS管的區(qū)別在于：壓敏電阻能承受更大的浪涌電流，而且其體積越大所能承受的浪涌電流越大，最大可達(dá)幾十kA到上百kA；但壓敏電阻的漏電流較大，非線性特性較差（動(dòng)態(tài)電阻較大），大電流時(shí)限制電壓較高，且所能耐受的沖擊電流的大小隨沖擊次數(shù)的增加而減?。ń殿~特性），較易老化。TVS管的非線性特性和穩(wěn)壓管完全一樣，動(dòng)態(tài)電阻較小，限制電壓較低，且不易老化，使用壽命長，但通流能力較?。?0/1000μs波峰值電流在幾A至幾百A之間）。再有就是反應(yīng)速度不同，TVS管的反應(yīng)速度極快，為ps級(jí)，而壓敏電阻反應(yīng)速度稍慢，為ns級(jí)。

防過流和過熱保護(hù)元件類

防過流元件有自恢復(fù)保險(xiǎn)絲、電流保險(xiǎn)絲、電阻，防過熱保護(hù)和過熱檢測元件有溫度保險(xiǎn)管和溫度保險(xiǎn)絲。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是一種正溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)流過它的電流小于其保持電流時(shí)（溫度較低），它的阻值很?。划?dāng)流過它的電流超過其觸發(fā)電流時(shí)（溫度升高），它的阻值急劇增大，從而阻斷雷電流的繼續(xù)侵入或者電路的續(xù)流，溫度降低后能自行恢復(fù)。但由于熱惰性，其反應(yīng)速度很慢，一般為秒級(jí)（流過的電流越大或溫度越高，反應(yīng)越快）。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲可以用于代替電流保險(xiǎn)絲，免除經(jīng)常更換的麻煩。溫度保險(xiǎn)管和溫度保險(xiǎn)絲是一種溫度開關(guān)元件，正常工作時(shí)是短路的，當(dāng)溫度高于其斷開溫度時(shí)開關(guān)斷開（不可恢復(fù)），常用于過熱保護(hù)和過熱檢測。