电路保护

电路保护主要是保护电子电路中的元器件在受到过压、过流、浪涌、电磁干扰等情况下不受损坏，随着科学技术的发展，电力/电子产品日益多样化、复杂化，所应用的电路保护元件己非昔日的简单的玻璃管保险丝，通常保护器件有压敏电阻、TVS、气体放电管等。己经发展成为一个门类繁多的新兴电子元件领域。

保护重要性

在各类电子产品中,设置过电流保护和过电压保护元件的趋势日益增强,之所以如此,归纳起来主要有以下几个方面的因素:

(1)随着电子产品发展的需求,IC的功能(集成度)也越来越强,其"身价"自然越来越高贵,因而需要加强保护。

(2)为了降低功耗、减少发热、延长使用寿命,半导体元件和IC的工作电压越来越低,据SIA(美国半导体行业协会)统计,目前工作电压在1.5V左右,到2004年将降到1.2V以下,因而其抗过电流/过电压的能力需要适应新的保护要求。

(3)移动式电子产品越来越多,如手持机、PDA、笔记本电脑、摄录机、数码相机、光盘机等,这些电子产品都需要电池组件作为,在电池组件和电池充电器中都必须配备保护元件。

(4)在现代豪华型汽车中,装备的电子设备越来越多,而且工作条件比一般的电子产品更恶劣,如汽车行驶状况和环境瞬息万变、汽车起动时会产生很大的瞬间峰值电压等。因此,在为这些电子设备配套的电源适配器中,一般都需要同时安装过电流和过电压保护元件。

(5)众多电力/电子产品都需要防止雷击以及电源线与电话线的交扰,以保证正常通信和用户人身安全。所以,随着电力/电子产品的发展,过电流/过电压保护元件的需求呈上升趋势。

(6)据统计,在电子产品出现的故障中，有75%是由于过电流/过电压造成的。IBM曾分析过计算机电源的故障原因,其中88.5%是由于过电流/过电压造成的。随着人们对电子产品质量的苛求,制造厂家为了提高市场竞争力,就必须大量采用电路保护元件。

常见类型

电力电子开关器件在选用时要留有一定的裕度，确保器件的安全可靠使用。同时还必须有保护电路，防止故障发生造成器件损坏。保护电路主要包括过流保护，过压保护及过热保护。

过流保护

过流保护通过在电路中串联快速熔断器实现，适用于晶闸管和GTO，因为它们有较高的浪涌电流承受能力。对于MOSFET、GTR、IGBT，由于它们承受过流能力很低，因而必须有专门的过流保护电路，并要求过流保护电路在瞬间完成过流检测、信号传送，保护动作，在微秒级时间内将电流限定在过载能力以内。目前常用的方法有：监控法，霍耳电流传感器保护法。

过压保护

多种原因会导致电力电子电路产生过电压，如开关器件的关断、电源开关的合断等。由于电路中的寄生电感的存在，各种原因导致的电流突变就会产生电压尖峰，从而造成过电压。压敏元件是实现过压保护的主要方法，主要包括压敏电阻和抗雷击瞬态电压抑制器。当端电压超过某一值时，压敏电阻就会急剧减小，从而将瞬态过电压抑制。

过热保护

电力电子开关器件在工作时自身会消耗功率，如导通损耗、开关损耗等，这些损耗转换为热量，会使器件的结温升高，导致器件工作不正常，甚至导致器件损坏。因此，在器件工作时，必须及时将产生的热量散发出去，保证器件温度在一个合适的范围内，这就是散热设计的主要内容，它是电力电子电路设计的一个重要部分。

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