隨著電子技術(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，電力電子產(chǎn)品對可靠性和安全性的要求日益提高。君不見電器漏電，電腦主機(jī)燒毀，手機(jī)爆炸等問題困擾著多少使用者，又有多少產(chǎn)品因?yàn)闆]能通過安規(guī)測試而推遲上市。問題的多樣化和復(fù)雜化導(dǎo)致電路保護(hù)元件的高速發(fā)展，如今的保護(hù)器件已發(fā)展成為一個品類繁多的新興電子元件領(lǐng)域。
面對這樣一個復(fù)雜多樣的領(lǐng)域，我們有很多的疑問。保護(hù)器件的發(fā)展趨勢怎么樣？應(yīng)用工程師該根據(jù)哪些參數(shù)來選擇合適的保護(hù)器件？線路設(shè)計中應(yīng)注意哪些因數(shù)？遇到壞機(jī)失效分析如何著手？針對這些問題，電子元件技術(shù)網(wǎng)特邀保護(hù)器件專家講述：小型熔斷器的十大要素、好的熔斷器應(yīng)滿足的條件、影響熔斷器性能的六要素；TVS靜電保護(hù)及濾波器件的選擇，極間電容的選擇，大功率TVS的應(yīng)用等等問題來解讀保護(hù)器件發(fā)展、選型、應(yīng)用。同時還對社區(qū)內(nèi)工程師實(shí)際遇到的電路保護(hù)熱點(diǎn)問題進(jìn)行總結(jié)，對實(shí)際的應(yīng)用也是很有幫助的。
保護(hù)器件的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)
在各類電子產(chǎn)品中，設(shè)置過流、過壓保護(hù)元件的趨勢日益增強(qiáng)，其主要驅(qū)動來自以下幾個方面：
1. IC的功能和集成度越來越強(qiáng)，需要加強(qiáng)保護(hù)；
2. 半導(dǎo)體元件和IC的工作電壓越來越低，其抗過電流/過電壓的能力需要滿足新的保護(hù)要求；
3. 消費(fèi)類的電子產(chǎn)品都需要電池組件作為電源，在電池組件和電池充電器中都必須配置保護(hù)元件；
4. 高檔汽車中的電子設(shè)備工作條件比一般的電子產(chǎn)品更為惡劣，在為這些電子設(shè)備配套的電源適配器中，一般都需要同時安裝過電流和過電壓保護(hù)元件；
在電力/電子產(chǎn)品方面，都需要防止雷擊及電源線與電話線的交擾，以保證正常通信和用戶人身安全。
伴隨著產(chǎn)品的需求和發(fā)展。保護(hù)器件的結(jié)構(gòu)也從最原始的引線式發(fā)展到表面安裝再到器件集成化。最新的趨勢則是用類似和不同的電路保護(hù)元件創(chuàng)建成小體積的多片陣列，陣列技術(shù)可以使一塊印制電路板上電路保護(hù)元件的密度成倍增加，使元件的布局更加容易，進(jìn)而節(jié)省了OEM包括選擇和安裝成本在內(nèi)的使用單獨(dú)分立元件的成本。這些問題都在《電路保護(hù)元件設(shè)計和結(jié)構(gòu)發(fā)展趨勢》一文中詳細(xì)論述。
如此種類繁多的保護(hù)器件，工程師該如何進(jìn)行選擇呢？面對不同的應(yīng)用，又該考慮哪些參數(shù)？如何正確選擇保護(hù)器件是很多工程師面臨的挑戰(zhàn)。
如何選擇電子熔斷器
保護(hù)器件雖然種類繁多，從功能上講可以分為過流保護(hù)和過壓保護(hù)。最重要的過流保護(hù)器件是熔斷器，也叫保險絲。它一般串聯(lián)在電路中，要求其電阻要?。ü男。?，當(dāng)電路正常工作時，它只相當(dāng)于一根導(dǎo)線，能夠長時間穩(wěn)定的導(dǎo)通電路；由于電源或外部干擾而發(fā)生電流波動時，也應(yīng)能承受一定范圍的過載；只有當(dāng)電路中出現(xiàn)較大的過載電流(故障或短路)時，熔斷器才會動作，通過斷開電流來保護(hù)電路的安全，以避免產(chǎn)品燒毀的危險。
在熔斷器分?jǐn)嚯娐返倪^程中,由于電路電壓的存在,在熔體斷開的瞬間會發(fā)生電弧,高質(zhì)量的熔斷器應(yīng)該盡量避免這種飛弧;在分?jǐn)嚯娐泛?熔斷器應(yīng)能耐受加在兩端的電路電壓.熔斷器受脈沖損傷會逐步降低承受脈沖的能力,選用時需要考慮必要的安全余量;這個安全余量是指熔斷器的總?cè)蹟?動作)時間，它是預(yù)飛弧時間和飛弧時間之和.
所以在選擇的時候需要留意它的熔斷特性和額定電流這個基本條件；另外安裝時要考慮熔斷器周邊的環(huán)境，熔斷器只有達(dá)到本身的熔化熱能值的時候才會熔斷，如果是在環(huán)境較冷的狀況下，它的熔斷時間會變化，這是使用時必須留意的。電子元件技術(shù)網(wǎng)將近期于成都舉辦的電路保護(hù)與電磁兼容研討會上專家演講進(jìn)行了總結(jié)，提煉出了《電子熔斷器的選型要領(lǐng)》的精彩內(nèi)容，希望能夠幫助工程師解決選型中遇到的實(shí)際問題。
過壓保護(hù)的重要作用
過壓保護(hù)器與過流保護(hù)所起的作用完全不一樣，它的作用主要是為了防止雷擊、工業(yè)浪涌電壓、靜電感應(yīng)(ESD)。他們是按照釋放電荷的等級來分類的。據(jù)美國Insurance保險公司統(tǒng)計，通訊及數(shù)據(jù)傳輸處理設(shè)備損失比例，雷擊造成的損害高達(dá)13％;每年因靜電放電造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200多億美元。由此可見過壓保護(hù)的重要性。過壓保護(hù)器件的選擇有四個要點(diǎn)：
1. 關(guān)斷電壓Vrwm的選擇
一般關(guān)斷電壓至少要比線路最高工作電壓高10％
2. 箝位電壓VC的選擇
VC是指在ESD沖擊狀態(tài)時通過TVS的電壓，它必須小于被保護(hù)電路的能承受的最大瞬態(tài)電壓
3. 浪涌功率Pppm的選擇
不同功率，保護(hù)的時間不同，如600w（10/1000us）；300W（8/20us）
4.極間電容的選擇
被保護(hù)元器件的工作頻率越高，要求TVS的電容要越小
這些分類與選擇的精彩內(nèi)容出自研討會中專家演講的精彩總結(jié)《超快速相應(yīng)半導(dǎo)體過壓保護(hù)器件》
電路保護(hù)問答精彩集錦
以上僅僅是選擇保護(hù)器件的時候要注意的問題，但是在運(yùn)用的過程中碰到的問題更多。例如：
1.生產(chǎn)過程中遇到保險絲異常熔斷時怎么辦？
2.什么是自恢復(fù)保險絲，它有什么好處？
3.熔斷器和熱繼電器有什么不同之處？
4.請教在筆記本電腦上需要用到哪些保護(hù)器件？如何保護(hù)？
5.LED照明產(chǎn)品中使用保險絲主要是為了保護(hù)什么？
電子元件技術(shù)網(wǎng)邀請到行業(yè)的專家對這些問題一一作答，精彩內(nèi)容請看《電路保護(hù)問答精彩集錦》
