安森美:​汽车控制器中更智能的<span style='color:red'>电路保护</span>
  在现代汽车和工业应用中,可靠性至关重要。从汽车区域控制器,到工业应用中的计算机数控等产品,无论最终产品是简单还是复杂,如果不能保证可靠性,就很可能损害制造商的声誉。此外,还需要考虑保修维修的成本,甚至是召回产品的成本。  然而,电子电路总归都会出现故障,可能是由于外部影响,也可能是由于组件随时间推移性能下降而引起。因此,根据良好的设计实践,建议采用电路保护器件,以确保将故障的影响降至最低。  本文介绍了标准电路保护器件的局限性,以及如何利用电子保险丝改进设计。  最常见(且成本最低)的电路保护形式就是普通的保险丝。此类保险丝通常基于熔点温度较低的金属丝或薄金属带。保险丝通常被插入电源供电线路中,超过额定电流时,保险丝中产生的热量会使金属丝/金属带熔断,从而使电路与电源断开连接。  这种断开通常不是瞬时的,保险丝“熔断”所需的时间与故障电流大小成反比。如果电流仅略高于保险丝额定值,它可能会继续通过一段时间,从而影响供电轨,导致电路故障或损坏。  保险丝的使用并不方便;一旦保险丝熔断,就需要更换(通常需要由用户进行更换)。如果用户(无意或故意)使用了错误的额定值,则会构成火灾风险。  对于电路保护,还可以使用其他器件,如正温度系数(PTC)热敏电阻。这些安装在PCB上的器件电阻会随着温度升高而增加,从而限制电流流动。只要过电流不过大(否则PTC热敏电阻将变为开路),随着电流的减小,温度将会下降,并恢复正常运行。  虽然不再需要更换保险丝,但PTC热敏电阻是非线性的,而且鉴于其工作原理,不适用于宽温度范围的应用。  电子保险丝  电子保险丝(也称eFuses,此术语由安森美在首次推出此类器件时创造)是当今提供基本的电路保护功能以及许多附加功能的一种替代方案。通常,它们能够提供过流(包括短路)、过压、反向电流和过热保护。  尽管这些创新器件有许多应用领域,但它们通常用于热插拔情况,或者经常出现电源故障的场景。此外,还可用于极有可能发生负载故障的应用,或需要限制浪涌电流的系统。  使能引脚与高精度电流控制机制相结合,使该器件融合了负载开关和保险丝的功能,成为现代配电架构中负载点控制系统的基本构建模块。  电子保险丝的主要优势在于灵活性和自动复位功能,无需用户进行干预。作为智能器件,这些额外特性使电子保险丝能够在系统中实现更多功能,而不仅限于过压/过流保护(电子保险丝在这些方面表现出色)。  例如,许多电子保险丝都包括power good(“PGOOD”)引脚,可以与系统控制器配合使用,精确地按序导通供电轨。一些电子保险丝还包括三态引脚,可用于确保同时导通和关断多个供电轨。  电子保险丝能够检测反向电流(传统保险丝无法实现),因此在需要ORing的冗余电源应用中非常有用。此外,也适用于在系统关断后需要大容量电容保持电荷的情况,通常用于限制启动时的浪涌电流。  在许多应用中,电容(或容性负载)可能会带来挑战,导致较大的浪涌电流,从而可能损坏元件或PCB线路。电子保险丝可以提供多种功能来帮助设计人员解决这一问题,例如自恢复或限制浪涌电流,使电容以受控方式充电。  作为智能器件,电子保险丝可以监测温度、电压和电流,并将数据传递给系统控制器。这在检测故障早期预警信号时尤为有用。  汽车应用中的电子保险丝  随着汽车中融合越来越多的技术,为确保可靠运行和防止损坏,对于电路保护的需求也随之增加。电路保护在汽车中尤为重要,因为电池的电流能力足以破坏精密的电子元件。  电子保险丝通常用于子系统(例如抬头显示器或信息娱乐系统)的电力线中,以便在发生故障时断开和关闭这些系统。  在部分位于车辆外部的系统中,外部元件损坏可能会导致短路,从而损坏内部电路。例如车载资讯系统,其外部LNA和GPS天线通过电子保险丝连接,以保护车内电路。  如果将车辆系统划分为不同区域,则可以在系统内级联电子保险丝,提供整体保护以及子系统保护。  例如,在先进驾驶辅助系统(ADAS)域控制器中,可以在电源和主系统之间连接主保险丝,而次级保险丝可以用于保护系统外设,如外部安装的超声波停车辅助传感器单元。  现代汽车中的线束是一个复杂的子系统。一旦车辆组装完成,线束的更换成本高且操作困难,因此保护至关重要。线束连接着许多耗电设备(风扇、车窗电机、空调、其他执行器)。通常在这些系统前会使用保险丝,从而保护线束免受过大电流的影响。  最新电子保险丝技术示例  安森美NIV(S)3071是一款60 VDC、65 VTR的电子保险丝,将四个独立通道集成到单个5.0 mm x 6.0 mm 封装中,每个通道可支持高达2.5 A 的连续电流(共10 A)。每个通道的RDSon值仅为80 mΩ,确保将电子保险丝内的能耗降至更低水平。  所有通道都具备可配置电流限制,其他功能包括输出电压箝位、指示故障的数字标志、可配置的电流跳闸时间以及固定的1 ms 软启动。  NIV3071能够在-40ºC到+150ºC的结温(TJ)范围内工作,并提供2 kV 的ESD保护,非常适用于要求苛刻的汽车应用,包括12 V 和48 V。  NIV(S)4461是一款电子保险丝,可在工业自动化、电信、计算等应用中提供过流、欠压和浪涌电流保护。该器件可支持高达360 V 电压,以及高达4.2 A 的连续电流。  该器件的显著特点包括低电阻(典型RDSon= 39 mΩ)和快速跳闸时间。该器件还包括可编程电流限制(21-157A)、欠压和可调转换速率控制。用户可配置的功能包括闩锁和自恢复。  NIV(S)4461采用DFNN1024封装,尺寸仅为3.0 mm x 3.0 mm。它采用行业标准引脚布局,符合UL2367和IEC62368标准。  总结  电路保护是现代设计的重要组成部分,能够确保电路和系统可靠性,并在发生故障或意外情况时最大程度地减少损坏。  尽管传统保险丝提供了一定程度的保护,但现代电子保险丝具备更高的精度、更大的灵活性和更丰富的功能,显著提高了保护水平。
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发布时间:2024-07-11 10:42 阅读量:418 继续阅读>>
上海雷卯:SLIC接口<span style='color:red'>电路保护</span>LM61089A/B/Q
上海雷卯:<span style='color:red'>电路保护</span>技术和器件
  在我们日益数字化的世界里,电子设备已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。从不可或缺的智能手机到必不可少的冰箱,从功能强大的笔记本电脑到高效的洗衣机,我们被电子产品包围着。然而,随着对电子产品的日益依赖,出现了对电路保护的迫切需求。本篇AMEYA360电子元器件采购网将探讨电路保护的各个方面,包括技术和电路保护器件的使用,以延长电子设备的寿命和可靠性。  一. 介绍  在这个数字时代,我们的生活围绕着电子设备。保护他们不受潜在的伤害不仅仅是一种选择,更是一种必要。AMEYA360旨在阐明电路保护的种类和意义。  二. 了解电路保护  (1 )什么是电路保护?  电路保护是指一整套机制和设备,旨在保护电子电路免受各种潜在威胁。它作为一个坚不可摧的盾牌,屏蔽您的电路过电流,电压尖峰,和其他各种电气异常,避免它们对您的设备造成严重破坏。  (2 )电路保护的意义  电路保护不仅仅是一种安全措施,它还是电子产品可靠性的支柱。它可确保您的设备顺利运行,不受意外中断或灾难性故障的影响。  三.电路保护器件种类  (1)保险丝  什么是保险丝?  保险丝是电路保护中一个简单而又关键的部件。这是一条细线或一条金属条,当过多的电流流过它时就会熔化。电路中的这一断路防止了进一步的电流通过,从而保护了电路和连接的设备。  它是如何工作的?  当电流超过额定值时,过量流动产生的热量导致熔断器熔化,形成一个开路电路。熔断器有各种类型,包括快速和慢断,每一种适合于特定的应用.  在电路保护中的重要性:  保险丝是过流条件下的第一道防线,防止电气火灾,保护设备不受损坏。  (2) PPTC(自恢复保险丝)  什么是自恢复保险丝?  自恢复保险丝或PTC(正温度系数)热敏电阻,是一种在故障被清除时自动复位的器件,起过流保护作用。  它是如何工作的?  聚合开关使用的聚合物材料,表现出急剧增加的电阻时,加热。当过电流条件发生时,器件会升温,增加其电阻,并有效地打开电路。一旦故障被消除,它就会冷却下来并重置。  在电路保护中的重要性:  多路开关为过流保护提供了一种可重新定位的解决方案,使其适用于可能发生频繁跳闸的应用场合。  (3)浪涌电流限制器  什么是浪涌电流限制器?  浪涌电流抑制器是一种用于在设备通电时限制初始浪涌的器件。它可以防止可能损坏元件或跳闸断路器的过大的浪涌电流。  它是如何工作的?  浪涌电流限制器通常使用一个热敏电阻,当暴露于大电流时,其电阻会暂时增加。这限制了当设备打开时的初始电流浪涌。  在电路保护中的重要性:  励磁涌流限幅器确保了设备的温和启动,延长了它们的使用寿命,并防止了断路器的干扰跳闸。  (4)金属氧化物压敏电阻器  什么是金属氧化物压敏电阻器  金属氧化物压敏电阻器(MOV)是一种电压依赖性电阻器,可保护电子设备免受电压浪涌和瞬态电压尖峰的影响。  它是如何工作的?  MOV器件表现出非线性的电压电流特性。当受到电压尖峰时,它们的电阻会迅速降低,将多余的电流从敏感元件分流出去。  在电路保护中的重要性:  MOV器件对于保护计算机和电视机等敏感电子设备免受电压浪涌的影响至关重要,否则会造成不可逆转的损坏。  (5)气体放电管(GDT)  什么是气体放电管?  气体放电管(GDT)是一种设计用来保护电子电路免受电压尖峰和瞬变的器件。它的工作原理是电离管内的气体。  它是如何工作的?  当电压浪涌发生时,GDT电离气体,为过量电流创建一个低电阻路径。一旦浪涌消散,GDT返回到其高电阻状态。  在电路保护中的重要性:  GDT通常用于电信和配电系统,以防止雷击和其他高能瞬变。  (6) TVS二极管  什么是TVS二极管  是一种用于保护电子设备免受瞬态过电压冲击的二极管。  它是如何工作的?  在正常工作情况下,TVS二极管处于反向偏置状态,即正向电压很小(通常为几个伏特)而反向电压较高。在这个区域,二极管的电阻非常大,几乎不会有电流通过。当电压突然增加超过TVS二极管的击穿电压(也称为额定反向电压),二极管将迅速切换到导通状态。。二极管将吸收并分散过电压产生的能量。由于其低电阻特性,TVS二极管能够提供较低的电压水平,保护被保护设备不受过电压的损坏。一旦过电压事件结束,TVS二极管将恢复到其高阻态状态。这意味着它可以多次重复工作,为设备提供持续的过电压保护。  TVS二极管广泛应用于各种电子设备和电路中,特别是在保护敏感器件、集成电路(IC)和其他电子元件免受雷击、ESD(静电放电)和其他瞬态过电压事件的影响。通过迅速响应和吸收过电压能量,TVS二极管帮助保护设备免受不可预测的电压冲击,确保其正常运行。  四.电路保护的重要性  电路保护的意义怎么强调都不为过。它是无名英雄,确保您的电子产品的安全性,可靠性和寿命。没有它,一个简单的电源浪涌或电压尖峰可能会使您宝贵的设备无用。  五.电路损坏的常见原因  要真正理解电路保护的必要性,必须了解电路损坏背后的共同罪魁祸首。过电流、电压尖峰和过热等因素是无声的杀手,会对您的电路和设备造成严重破坏。  (1)过电流及其后果  当电流过多地流过电路时,就会发生过电流。它可能导致过热、电线熔化,甚至火灾,这突出了保护装置的重要性。  (2)电压尖峰:无声电路杀手  通常由雷击或电涌引起的电压尖峰会给电路带来危险的电压水平。如果没有电涌保护,您的设备很容易受到无法弥补的损害。  (3)过热:缓慢的电路恶化  经济过热是一个微妙但具有破坏性的威胁。长时间暴露在高温下会使电路元件退化,久而久之会导致故障。  六. 选择正确的电路保护  根据您的需求选择合适的电路保护至关重要。保护器件的类型、位置和潜在风险等因素都应加以考虑。  (1)根据您的需求量身定制保护  不同的设备需要不同的保护级别。调整你的电路保护以满足你的设备的特定需求是最优性能的关键。  (2)位置很重要:针对不同环境的电路保护  设备运行的环境在所需的电路保护类型中起着重要作用。恶劣的条件需要强大的保护。  (3)风险评估:识别潜在威胁  进行风险评估对于识别电力系统中的潜在威胁和脆弱性至关重要。它可以让您主动实施必要的保护措施。  七.日常生活中的电路保护  电路保护不仅限于我们的家庭;它渗透到我们生活的各个方面,在确保安全和不间断功能方面发挥着至关重要的作用。  (1)工业应用:保护关键系统  在工业中,电路保护可保护关键系统,防止代价高昂的停机并确保操作的连续性。  (2)运输:移动中的安全  在交通运输领域,电路保护对于车辆、乘客和货物的安全至关重要。它可以防止可能造成灾难性后果的电气故障。  (3)医疗器械:电路保护拯救生命  在医疗设备中,电路保护是生死攸关的问题。它确保了医疗专业人员赖以挽救生命的设备的可靠性。  八.成本效益和节约  电路保护方面的投资看起来像是一笔开支,但从长远来看,这会转化为可观的节省。防止昂贵的维修或更换是一个明智的财务决定。  (1)投资于电路保护:明智的选择  将电路保护视为对电子设备寿命和可靠性的投资,让您高枕无忧,经济实惠。  (2)长期储蓄  与电路保护相关的长期节省远远超过初始成本。它可以保护您宝贵的电子设备,无需频繁更换。  九.电路保护的挑战与创新  随着技术的发展,电路保护领域出现了新的挑战。保持对这些挑战的最新了解对于确保你的电子产品的安全至关重要。  (1)数字时代的新挑战  数字时代带来了新的挑战,如智能设备对网络威胁的脆弱性增加。电路保护必须适应这些不断变化的风险。  (2)电路保护的创新  随着智能保护设备和人工智能驱动的解决方案等创新技术不断提高电子产品的安全性,电路保护的未来充满希望。  十.结论  电路保护不仅仅是您的电子产品的配件,它是让您的电子世界平稳运行的无名英雄。对于重视自己设备的人来说,这是一个必须拥有的东西。不要等到灾难来临,立即保护您的电子产品!  AMEYA360整理工作中客户经常咨询的几个问题整理如下。  十一.常见问题  Q1: 为什么电路保护对我的电子设备至关重要?  电路保护是必不可少的,因为它保护您的电子设备免受各种电气威胁,确保它们的寿命和您的安全。  Q2: 电涌保护器和电源线是一回事吗?  不可以,电涌保护器件和电源线是不一样的。电涌保护器件是专门设计来防止电压尖峰,而电源板主要提供额外的插座。  Q3: 我应该多久测试一次我的电路保护器件?  建议对电路保护装置进行定期测试,每年进行一次检查是一种良好的做法。此外,在发生任何重大电气事件或怀疑有问题时,请对其进行测试。  Q4: 移动设备有电路保护选项吗?  是的,有便携式浪涌保护器和稳压器可用于移动设备,确保他们在旅途中的安全。
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发布时间:2023-09-14 09:31 阅读量:1875 继续阅读>>
新品发布 I ARK(方舟微)<span style='color:red'>电路保护</span>专家
  过压过流保护器  过压过流保护器(30V/30mA)  外形图  AKF30V30MPD为ARK(方舟微)研发的30V/30mA集成功率保护器件,特别适合应用于工业领域(如4~20mA电流环)的过流过压保护方案,产品响应速度快,以集成控制的方式,提供更高的稳定性及便捷性,使被保护的器件或电路的工作电压不超过30V,电流不超过30mA,能有效避免瞬态浪涌造成损伤,同时可以简化电路,节省空间,减低成本。  应用示意图如下:  Form B 固态继电器  100V / 400V Form B 固态继电器  外形图  ARK(方舟微)依据自身多年来在MOSFET研发与制造领域的独特优势,开发出了100V、400V等不同耐压等级的Form-B系列光MOSFET固态继电器,产品可靠性高,性能优异,封装类型包含SOP-4、SOP-6等通用形式,非常适合应用于需要使用高端继电器产品的设备。  专用于射频领域的LDMOS  130V N沟道耗尽型 LDMOS  外形图  DLZ1304E系列产品是ARK(方舟微)最新研发的N沟道耗尽型LDMOS,产品采用平面工艺,性能优良,可靠性高。该系列产品的耐压值为130V,相较于JFET或射频功率MOSFET,具有更高的耐压值和更低的泄漏电流,同时具有很低的阈值电压及输入电容,非常适合用于高频率的射频应用,以及气体传感器的放电回路。产品封装类型为SOT-23。  有源钳位MOSFET  小型有源钳位MOSFET  外形图  AKZSS04R06A是ARK(方舟微)研发的小型有源钳位MOSFET,器件采用平面工艺,可靠性高,稳定性好,其内部采用有源钳位结构,封装类型为SOT-23,特别适合用于驱动机械继电器等电感负载。  集成高阈值双芯MOSFETs  集成高阈值双芯MOSFETs  外形图  ARK(方舟微)研发的N沟道、P沟道增强型集成高阈值双芯MOSFETs,产品采用PDFN3*3封装,特别适合用于四线制PCB测试机等设备,能有效提高测试机测试精度。如图所示,M1为高压MOSFET,M2为低压、高阈值MOSFET,在如下图所示的应用电路中,当G、S短接时,M2在其漏极电压达到其阈值电压时才会开通,因此在接触电阻Rl有所增大的情况下,M2依然能够限制通过的电流大小,可有效提高测试机的测试精度。  M1为高压MOSFET,M2为低压、高阈值MOSFET,在应用电路中,当G、S短接时,M2在其漏极电压达到其阈值电压时才会开通,因此在接触电阻Rl有所增大的情况下,M2依然能够限制通过的电流大小,可有效提高测试机的测试精度。
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发布时间:2023-07-12 10:50 阅读量:1269 继续阅读>>
<span style='color:red'>电路保护</span>的意义是什么  十大常用<span style='color:red'>电路保护</span>元件
  在各类电子产品中,设置过压保护和过流保护变得越来越重要,那么电路保护的意义到底是什么,今天Ameya360电子元器件采购网就来跟大家聊一聊:  (1)由于如今电路板的集成度越来越高,板子的价格也跟着水涨船高,因此我们要加强保护。  (2)半导体器件,IC的工作电压有越来越低的趋势,而电路保护的目的则是降低能耗损失,减少发热现象,延长使用寿命。  (3)车载设备,由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣,汽车行驶状况万变,汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等。因此,在为这些电子设备配套产品的电源适配器中,一般要使用过压保护元件。  (4)通信设备,通信场所对防雷浪涌有一定的要求,在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来,它们是保证用户人身安全和通信正常的关键。  (5)大部分电子产品出现的故障,都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的,随着我们对电子设备质量的要求越来越高,电子电路保护也变得更加不容忽视。  那么电路保护如此重要,常用的电路保护元件有哪些?今天就给大家介绍几种:  防雷器件  01  陶瓷气体放电管:  防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管,之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件,是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷,陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。其最大的特点是通流量大,级间电容小,绝缘电阻高,击穿电压可选范围大。  02  半导体放电管:  半导体放电管是一种过压保护器件,是利用晶闸管原理制成的,依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电,可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围,构成了过压保护的范围。固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应(响应时间ns级)、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。  03  玻璃放电管:  玻璃放电管(强效放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低,此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大(±20%)。  过压器件  04  压敏电阻:  压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。  05  贴片压敏电阻的作用:  贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路,防止在电源供应、控制和信号线产生的ESD。  06  瞬态抑制二极管:  瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护,也有用户直接将其用于产品的一级保护。其特点为反应速度快(为ps级) ,体积小 ,脉冲功率较大 ,箝位电压低等。其10/1000μs波脉冲功率从400W ~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A ;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。  过流器件  07  自恢复保险丝:  自恢复保险丝PPTC就是一种过流电子保护元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下,搀加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝(PPTC:高分子自恢复保险丝)是一种正温度系数聚合物热敏电阻,作过流保护用,可代替电流保险丝。电路正常工作时它的阻值很小(压降很小),当电路出现过流使它温度升高时,阻值急剧增大几个数量级,使电路中的电流减小到安全值以下,从而使后面的电路得到保护,过流消失后自动恢复为低阻值。  静电元件  08  ESD静电放电二极管:  ESD静电放电二极管是一种过压、防静电保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电二极管是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数高达1000之后,进而改善对敏感电子元件的保护。  09  电感的作用:  电磁的关系相信大家都清楚,电感的作用就是在电路刚开始的时候,一切还不稳定的时候,如果电感中有电流通过,就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流(法拉第电磁感应定律),等到电路运行了一段时间后,一切都稳定了,电流没有什么变化了,电磁感应也就不会产生电流,这时候就稳定了,不会出现突发性的变故,从而保证了电路的安全,就像水车,一开始由于阻力转动的比较慢,后来慢慢趋于平和。  10  磁珠的作用:  磁珠有很高的电阻率和磁导率,它等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。它比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果,在以太网芯片上用到过。
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发布时间:2022-09-23 14:16 阅读量:2468 继续阅读>>
LED驱动电路不同模块<span style='color:red'>电路保护</span>元器件选型及应用
  LED灯具有高效、可靠、低耗能等特点,有着非常广泛的用途,常用来做照明、显示、信号灯等等。但由于LED使用环境的复杂性,尤其是当LED是用在户外时,其驱动电路非常容易遭受到过电压和过电流的冲击而造成故障或损坏,引发不必要的财产损失甚至是人员伤亡,因此在设计 LED 驱动电路时必须要充分考虑并做好保护措施,从而提高电路的可靠性,降低故障发生率。  LED 驱动电路一般由几个部分构成,包括 AC 输入、整流,、DC/DC 转换、等模块, 根据各个模块电压和电流及可能遭受到的浪涌情况的不同需要分开来做有针对的防护。  1、 在交流电源 AC 输入端浪涌保护方案,可以采用压敏电阻(MOV) 或加气体放电管(GDT/SPG) 组合来进行设计。在有接地的情况下,可以采用差共模同时防护的理念,在 L-N 之间并联压敏电阻(MOV),可以有效地抑制差模所产生的浪涌过电压,起到对后级电路保护, 在L/N-PE 之间分别采用 MOV 或MOV+GDT/SPG 对 地的电路连接方 式可以有效的 将共模浪涌能量 泄放到大地, 防止浪涌引入到后级电路而造成损坏;如果在电源没有接地线情况下,则在 L-N 线间可直接并联压敏电阻 进行差模防护 即可。为了避勉 MOV 保护元件在防护失效之后,出现短路失效着火燃烧的可能 性,可以使用 TMOV或 PMOV 进行保护。针对上面 MOV 交流耐受电压选择至少要高于线路最大交流工作电压1.2~1.4 倍,以避勉误动作,在有同时使用放电管GDT/SPG 时,放电管击穿电压的下限值必须至少高于电路的最大峰值电压,耐受电流必须根据自身浪涌等级的求选择不同电流等级,以符合于浪涌测试标准的要求。  2、 在有交流经过整流后,后端直流电路中的芯片对过压和过流非常敏感,芯片易受损坏,经整流之后 并联瞬态抑制二极管TVS,在有过压产生时,TVS 会以皮秒级的反应速度动作而把过高电压钳制在一个安全 的范围内,从而保护后端芯片免受过压的冲击。异常电流可以通过在电路中设计自恢复保险丝 PPTC 进行防护,PPTC 在过流产生时阻抗能迅速的变大,从而有效地阻断异常电流,直至故障排除 PPTC 就可继续恢复低阻状态,使电路能继续恢复到正常工作状态。TVS 选用时截止电压一般为正常工作电压峰值的1.2~1.4 倍即可,TVS功率大小要根据过压的能量选择合适的等级。  PPTC 选择要结合电路工作电流及电压进行参考以及环境温度也是影响 PPTC 选择一个重要关键指标,PPTC 的保持电流会随着应用环境温度的升高而降低。PPTC 在电路中的位置一般串联在 TVS 前端,这样 PPTC 不仅可以对电路芯片有效的起到保护作用同时又可以对 TVS 管起到一定保护作用,可以大大的提高 TVS 管的使用寿命。  3、 LED 发光的亮度是由通过 LED 的电流大小来控制,不稳定的电流又极易烧坏 LED,在 DC/DC模块后可以在 电路中串联恒流二极管 CRD 来获得稳 定的电流,,这样不仅可以使 LED 获得稳定的亮度,,又不至于因电流的不稳定而烧坏 LED。低功率的 LED 灯工作电流一般为10mA 到 30mA ,大功率的 LED 灯 工作电流从 200mA 到1400mA 不等,可以根据所需要的工作电流选择型号合适的恒流二极管。由于 LED 灯也易遭受到静电放电过压的干扰受损,因此 DC/DC 电路后端的 LED 灯也需要做一定的有效过压防护,一般采用 TVS管就可以。  4、 当多个的 LED 灯通过串联的方式进行连接时,一旦出现 LED 灯出现失效开路 故障,整个LED 灯都会因为此故障而影响到其它 LED 灯正常工作,为了解决这个问题, 可以针对每个 LED 灯上并联一个防开路的 LED 保护器件 Tx,这样就可充分的提高每个 LED的使用效率,当单个 LED 出现失效开路故障时, 与之并联的 LED开路保护器件 Tx 会立即导通, 使之可持续的维持处于通态,从而保证了电路中其它串联的 LED 不因单颗 LED 的开路故障而熄灭,但此防护措施成本相对比较高。  综上所述,LED 驱动电路一般由 AC 输入、整流,、DC/DC 转换、等模块组成,从而一个LED 驱动电路大致整体的防护方案  实际应用中,浪涌保护元件型号的选 择与电路的工作电压电流,电路 要做的雷击浪涌测试等级标准,工作环境,芯片的参数等诸多因素有着密切的关系,因此在考虑和设计LED 驱动电路防护时,必须要进行综合的考量分析,才能有针对性的设计出比较合理的防护方案。
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发布时间:2022-05-16 11:34 阅读量:2529 继续阅读>>
常见的<span style='color:red'>电路保护</span>元件有哪些?安全保护电路的作用
  由于电源电路存在一些不稳定因素,而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。电子电路的产品日益多样化和复杂化,而电路保护则变得尤为重要。电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝,变得种类更多,防护性能更优越。  安全保护电路的作用  在各类电子产品中,设置过压保护和过流保护变得越来越重要,具体来说一下安全保护电路的作用  (1)由于如今电路板的集成度越来越高,板子的价格也跟着水涨船高,因此我们要加强保护。  (2)半导体器件,IC的工作电压有越来越低的趋势,而电路保护的目的则是降低能耗损失,减少发热现象,延长使用寿命。  (3)车载设备,由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣,汽车行驶状况万变,汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等。因此,在为这些电子设备配套产品的电源适配器中,一般要使用过压保护元件。  (4)通信设备,通信场所对防雷浪涌有一定的要求,在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来,它们是保证用户人身安全和通信正常的关键。  (5)大部分电子产品出现的故障,都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的,随着我们对电子设备质量的要求越来越高,电子电路保护也变得更加不容忽视。  那么电路保护如此重要,常见的电路保护元件有哪些?今天就给大家介绍几种。  一、防雷器件  1、陶瓷气体放电管:  防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管,之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件,是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷,陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。  其最大的特点是通流量大,级间电容小,绝缘电阻高,击穿电压可选范围大。  2、半导体放电管:  半导体放电管是一种过压保护器件,是利用晶闸管原理制成的,依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电,可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围,构成了过压保护的范围。  固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应(响应时间ns级)、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。  3、玻璃放电管:  玻璃放电管(强效放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3 kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低,  此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大(±20%)。  二、过压器件  1、压敏电阻:  压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。  压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。  2、贴片压敏电阻的作用:  贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路,防止在电源供应、控制和信号线产生的ESD。  3、瞬态抑制二极管:  瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护,也有用户直接将其用于产品的一级保护。  其特点为反应速度快(为 ps 级) ,体积小 ,脉冲功率较大 ,箝位电压低等。其 10/1000μs波脉冲功率从400W ~30KW,脉冲峰值电流从 0.52A~544A ;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。  三、过流器件  1、自恢复保险丝:  自恢复保险丝PPTC就是一种过流电子保护元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下,搀加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝(PPTC:高分子自恢复保险丝)是一种正温度系数聚合物热敏电阻,作过流保护用,可代替电流保险丝。  电路正常工作时它的阻值很小(压降很小),当电路出现过流使它温 度升高时,阻值急剧增大几个数量级,使电路中的电流减小到安全值以下,从而使后面的电路得到保护,过流消失后自动恢复为低阻值。  四、静电元件  1、ESD静电放电二极管:  ESD静电放电二极管是一种过压、防静电保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电二极管是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。  可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数高达1000之后,进而改善对敏感电子元件的保护。  2、电感的作用:  电磁的关系相信大家都清楚,电感的作用就是在电路刚开始的时候,一切还不稳定的时候,如果电感中有电流通过,就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流(法拉第电磁感应定律),等到电路运行了一段时间后,一切都稳定了,电流没有什么变化了,电磁感应也就不会产生电流,这时候就稳定了,不会出现突发性的变故,从而保证了电路的安全,就像水车,一开始由于阻力转动的比较慢,后来慢慢趋于平和。  3、磁珠的作用:  磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果,在以太网芯片上用到过。  相信通过阅读Ameya360电子元器件采购网介绍的内容,大家对电路保护元件有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的专业水平。
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发布时间:2022-05-11 10:25 阅读量:3584 继续阅读>>
<span style='color:red'>电路保护</span>有哪些元器件
19世纪末出现了放电保护间隙器,20世纪50年代出现碳化硅避雷器,70年代末出现氧化锌避雷器,到目前多种多样的电路保护器件,压敏电阻,瞬态抑制二极管,气体放电管,半导体放电管,PPTC等等。电子电路很容易在过压、过流、浪涌等情况发生的时候损坏,电路保护元件也从简单的玻璃管保险丝,变得种类更多,防护性能更优越。为帮助大家深入了解,本文将对电路保护元器件的相关知识予以汇总。电路保护的作用(1)由于如今电路板的集成度越来越高,为价格成本考虑都要加强保护。(2)半导体器件,IC的工作电压有越来越低的趋势,而电路保护的目的则是降低能耗损失,减少发热现象,延长使用寿命。(3)车载设备,由于使用环境的条件比一般电子产品更加恶劣,汽车行驶状况万变,汽车启动时产生很大的瞬间峰值电压等。因此,在为这些电子设备配套产品的电源适配器中,一般要使用过压保护元件。(4)通信设备,通信场所对防雷浪涌有一定的要求,在这些设备中使用过压保护、过流保护元件就变得重要起来,它们是保证用户人身安全和通信正常的关键。(5)大部分电子产品出现的故障,都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的,电子电路保护也变得更加不容忽视。那么电路保护如此重要,常用的电路保护元件有以下几种:防雷器件1、陶瓷气体放电管:防雷器件中应用最广泛的是陶瓷气体放电管,之所以说陶瓷气体放电管是应用最广泛的防雷器件,是因为无论是直流电源的防雷还是各种信号的防雷,陶瓷气体放电管都能起到很好的防护作用。其最大的特点是通流量大,级间电容小,绝缘电阻高,击穿电压可选范围大。2、半导体放电管:半导体放电管是一种过压保护器件,是利用晶闸管原理制成的,依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电,可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围,构成了过压保护的范围。固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。具有精确导通、快速响应(响应时间ns级)、浪涌吸收能力较强、双向对称、可靠性高等特点。3、玻璃放电管:玻璃放电管(强效放电管、防雷管)是20世纪末新推出的防雷器件,它兼有陶瓷气体放电管和半导体过压保护器的优点:绝缘电阻高(≥10^8Ω)、极间电容小(≤0.8pF)、放电电流较大(最大达3 kA)、双向对称性、反应速度快(不存在冲击击穿的滞后现象)、性能稳定可靠、导通后电压较低。此外还有直流击穿电压高(最高达5000V)、体积小、寿命长等优点。其缺点是直流击穿电压分散性较大(±20%)。电路保护有哪些元器件?保护电路的作用过压器件1、压敏电阻:压敏电阻也是一种用得最多的限压器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。2、贴片压敏电阻的作用:贴片压敏电阻主要用于保护元件和电路,防止在电源供应、控制和信号线产生的ESD。3、瞬态抑制二极管:瞬态抑制器TVS二极管广泛应用于半导体及敏感器件的保护,通常用于二级保护。基本都会是用于在陶瓷气体放电管之后的二级保护,也有用户直接将其用于产品的一级保护。其特点为反应速度快(为 ps 级) ,体积小 ,脉冲功率较大 ,箝位电压低等。其 10/1000μs波脉冲功率从400W ~30KW,脉冲峰值电流从 0.52A~544A ;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。过流器件自恢复保险丝:自恢复保险丝PPTC就是一种过流电子保护元件,采用高分子有机聚合物在高压、高温,硫化反应的条件下,搀加导电粒子材料后,经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝(PPTC:高分子自恢复保险丝)是一种正温度系数聚合物热敏电阻,作过流保护用,可代替电流保险丝。电路正常工作时它的阻值很小(压降很小),当电路出现过流使它温 度升高时,阻值急剧增大几个数量级,使电路中的电流减小到安全值以下,从而使后面的电路得到保护,过流消失后自动恢复为低阻值。静电元件1、ESD静电放电二极管:ESD静电放电二极管是一种过压、防静电保护元件,是为高速数据传输应用的I/O端口保护设计的器件。ESD静电二极管是用来避免电子设备中的敏感电路受到ESD(静电放电)的影响。可提供非常低的电容,具有优异的传输线脉冲(TLP)测试,以及IEC6100-4-2测试能力,尤其是在多采样数高达1000之后,进而改善对敏感电子元件的保护。2、电感的作用:电磁的关系相信大家都清楚,电感的作用就是在电路刚开始的时候,一切还不稳定的时候,如果电感中有电流通过,就一定会产生一个与电流方向相反的感应电流(法拉第电磁感应定律),等到电路运行了一段时间后,一切都稳定了,电流没有什么变化了,电磁感应也就不会产生电流,这时候就稳定了,不会出现突发性的变故,从而保证了电路的安全,就像水车,一开始由于阻力转动的比较慢,后来慢慢趋于平和。3、磁珠的作用:磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
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