浪涌保護(hù)器（SPD）是電子設(shè)備防雷和過(guò)壓保護(hù)的核心裝置，其核心功能是通過(guò)非線性元器件將瞬態(tài)過(guò)電壓限制在安全范圍內(nèi)或泄放至大地。以下是浪涌保護(hù)器中常用的關(guān)鍵元器件及其特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景和組合策略：

 

 

 

 一、常用浪涌保護(hù)元器件

 1. 氣體放電管（GDT）  

 原理：通過(guò)惰性氣體（如氬氣、氖氣）在高壓下電離形成導(dǎo)電通路，泄放浪涌電流。  

 特點(diǎn)：  

   優(yōu)點(diǎn)：通流量大（可達(dá)40kA以上）、絕緣電阻高、極間電容小（15pF），適合高頻信號(hào)線路防護(hù)。  

   缺點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間較慢（≤100ns）、殘壓高、可能存在續(xù)流問(wèn)題。  

 應(yīng)用：多用于初級(jí)防護(hù)（如通信線路、電源輸入端）。  

 

 2. 壓敏電阻（MOV）  

 原理：以氧化鋅（ZnO）為主體的非線性電阻，電壓超過(guò)閾值時(shí)阻抗驟降，吸收浪涌能量。  

 特點(diǎn)：  

   優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)快（≤50ns）、通流容量大（可達(dá)數(shù)千安培）、無(wú)續(xù)流。  

   缺點(diǎn)：漏電流較大、老化速度快，長(zhǎng)期使用可能發(fā)熱甚至爆炸（需搭配熔斷器）。  

 應(yīng)用：電源系統(tǒng)、低頻電路的中級(jí)防護(hù)。  

 

 3. 瞬態(tài)抑制二極管（TVS）  

 原理：雪崩擊穿效應(yīng)快速鉗位電壓，吸收高功率瞬態(tài)能量。  

 特點(diǎn)：  

   優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間極快（<1ns）、殘壓低、精度高，適合高頻信號(hào)保護(hù)。  

   缺點(diǎn)：通流容量小（僅數(shù)百安培），需多級(jí)配合使用。  

 應(yīng)用：末級(jí)精細(xì)防護(hù)（如數(shù)據(jù)接口、精密電子設(shè)備）。  

 

 4. 半導(dǎo)體放電管（TSS）  

 原理：基于晶閘管結(jié)構(gòu)，觸發(fā)后低阻抗導(dǎo)通，泄放浪涌電流。  

 特點(diǎn)：  

   優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)快（<1ns）、導(dǎo)通電壓精確、無(wú)老化問(wèn)題。  

   缺點(diǎn)：通流能力有限，電源防護(hù)中應(yīng)用受限。  

 應(yīng)用：信號(hào)線路、低功率電路的精確過(guò)壓保護(hù)。  

 

 5. 放電間隙（保護(hù)間隙）  

 原理：通過(guò)空氣間隙擊穿放電泄放電流，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。  

 特點(diǎn)：  

   優(yōu)點(diǎn)：成本低、耐沖擊電流強(qiáng)（可達(dá)30kA以上）。  

   缺點(diǎn)：滅弧性能差，可能引發(fā)持續(xù)電弧。  

 應(yīng)用：高壓系統(tǒng)的初級(jí)防護(hù)（如電力線路）。  

 

 6. 扼流線圈  

 原理：抑制共模干擾，對(duì)高頻浪涌呈現(xiàn)高阻抗。  

 特點(diǎn)：  

   優(yōu)點(diǎn)：不影響正常信號(hào)傳輸，適用于平衡線路。  

   缺點(diǎn)：需避免磁芯飽和和寄生電容問(wèn)題。  

 應(yīng)用：通信線路、高頻信號(hào)抗干擾。  

 

 7. 1/4波長(zhǎng)短路器  

 原理：利用波長(zhǎng)特性對(duì)特定頻率信號(hào)開(kāi)路，對(duì)雷電波短路。  

 特點(diǎn)：殘壓極低、耐沖擊電流強(qiáng)，但帶寬較窄。  

 應(yīng)用：天饋系統(tǒng)（如基站、微波通信）的高頻防護(hù)。  

 

 

 

 二、組合應(yīng)用與選型策略  

1. 多級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)：  

    初級(jí)：GDT或放電間隙（泄放大電流）。  

    中級(jí)：MOV（鉗位電壓）。  

    末級(jí)：TVS或TSS（精細(xì)保護(hù)）。  

 

2. 互補(bǔ)搭配：  

    MOV+熔斷器：防止MOV過(guò)熱爆炸。  

    GDT+TVS：兼顧通流量和響應(yīng)速度。  

 

3. 選型要點(diǎn)：  

    電壓匹配：保護(hù)元件的擊穿/鉗位電壓需高于電路工作電壓，低于設(shè)備耐受電壓。  

    電流容量：根據(jù)浪涌等級(jí)選擇通流能力（如GDT選40kA，TVS選數(shù)百安培）。  

    頻率與電容：高頻線路需選低電容元件（如GDT、TVS）。  

 

 

 

 三、總結(jié)  

浪涌保護(hù)器的核心元器件需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、浪涌等級(jí)和信號(hào)特性靈活選擇。GDT和MOV適合大電流初級(jí)防護(hù)，TVS和TSS用于末級(jí)精細(xì)保護(hù)，扼流線圈和1/4波長(zhǎng)短路器則針對(duì)高頻干擾優(yōu)化。多級(jí)組合設(shè)計(jì)能有效提升整體防護(hù)能力，同時(shí)需注意元器件的壽命、干擾和安全性問(wèn)題。