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避雷器件是指能吸收由于雷击或操作过电压引起的脉动能量,从而避免电子设备受损坏或避免寿命降低的器件,包括气体放电管、压敏电阻、抑制二极管和半导体放电管。
气体放电管:气体放电管由封装在小玻璃管或陶瓷管中相隔一定距离的两个电极组成。其电气性能基本上取决于气体种类、气体压力以及电极距离。如果发生电压冲击,电极间会产生某种电弧,电离气体放电的路径是由高阻抗转向低阻抗。该放电过程阻止一个更高的冲击幅值,此处的弧电压大约降低10~30V。气体放电管受到瞬态高能量冲击时,它能以10-6s量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率。
压敏电阻:压敏电阻或金属氧化膜压敏电阻允许标志在其上的最大正弦交流工作电压通过。任何高于这一标志电压值的电压会被安全的转换,受到瞬态高能量冲击时,它能以10-9s量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率。压敏电阻可用于中等较高的电压冲击场合。
抑制二极管:抑制二极管与普通齐纳二极管(稳压管)的工作原理类似。如果高于标志在其上的击穿电压,二极管就会导通。与齐纳管相比,抑制二极管(简称TVS)有更高的电流导通能力。TVS的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10-12s量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。它比使用压敏电阻进行浪涌
保护优越得多。具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、体积小等特点。其功能有:
(1)将TVS二极管加在信号及电源线上,能防止微处理器或集成电路因瞬间的脉冲,如静电放电效应、交流电源之浪涌及开关电源的噪音所导致的失灵。
(2)静电放电效应能释放超过10000V、60A以上的脉冲,并能持续10ms;而一般的TTL器件,遇到超过30ms的10V脉冲时,便会导致损坏。利用TVS二极管,可有效吸收对器件损坏的脉冲,并能消除由总线之间开关所引起的雷击等干扰。
(3)将TVS二极管连接在信号线及地之间,能避免数据及控制总线受到不必要的噪音影响。