一文解讀電路保護的類型及選型要點

電路保護器件就是為電路和電子元器件提供防護的被動元件。電路保護主要是保護電子電路中的元器件在受到過壓、過流、浪涌、電磁干擾等情況下不受損壞。作為電子工程師必不可少的就是跟電子元器件打交道，其中也少不了為客戶提供防護方案設計、整改以及電路保護器件選型建議。但是在為客戶提供方案及選型建議前，工程師自己首先要清楚客戶的產品需要哪種防護，防護的重點是以過流為主？過壓為主，還是在防雷限壓的基礎上要兼顧靜電放電。以下是FAE工程師整理的幾種常見的電路保護類型及過壓過流防護器件選型要點。

電路保護的幾種常見類型

1.過流保護（over current）

是當電流過大時自動斷電，防止電路與案件因超過額定電流而造成的損壞。

2.過壓保護（Over-Voltage Protection）

主要是防止過電壓或靜電放電（Discharge Suppression）對電子元器件的損壞，被廣泛地應用于電話機、傳真機及高速傳輸接口（USB，IEEE1394，HDMI，SATA）等各種電子系統產品，尤其是電子通訊設備，對于如何避免因為電壓異常（Over-Voltage or EOS（Electrical Over-Stress））或靜電放電（ESD）而對電子備造成傷害損失尤為重要。

3.過溫保護（OT）

溫度保護組件從商品化到現在，已經走過了一個甲子，目前過溫保護組件廣泛運用于對溫度有特殊要求的場合，此類保護組件按照作動原理可分為化學藥品作動型、低溫合金作動型，其中化學藥品作動型產品的主要特點是可以做低溫型產品（目前有做到48℃），但結構較為復雜，成本較高;低溫合金型作動主要是一根直徑較大的低溫熔絲起導通作用，必須保證在通過額定電流產生的熱量不會使熔絲熔化，此低溫熔絲一般是通過調節錫（Sn）、銅（Cu）、銀（Ag）、鉍（Bi）、銦（In）等成份的比例來調節其熔點。

4.過溫過流保護（TFR）

近年來，隨著應用的提升，單純的溫度保護功能，已不能滿足日新月異電器、電機、馬達及3C產品安全保護的需求，因此再研發出能因應因溫度、電流及電壓異常情況下同時監控并及時保護的組件，而此樣組件的興起主要以鋰離子電池及鋰高分子電池為最大應用。

5.過流過壓（OCOV）

隨著現代電子產品的復雜化，對于保護組件運用的要求也日益提高，如保護的全面性、有限的預留空間等，隨著這些要求的提出，保護組件界掀起了一場組合封裝的熱潮，如上面提到過流過溫保護也算組合封裝的一種，但過流過壓保護組合封裝產品目前大多數還處在研發階段，還沒有成熟的商業化產品面市。

過壓保護器件選型：

1）關斷電壓Vrwm的選擇。一般關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沖擊狀態時通過TVS的電壓，它必須小于被保護電路的能承受的最大瞬態電壓;

3）浪涌功率Pppm的選擇。不同功率，保護的時間不同，如600w（10/1000μs）;300W（8/20μs）;

4）極間電容的選擇。被保護元器件的工作頻率越高，要求TVS的電容要越小。

過流保護器件的選型：

過流保護器件主要有一次性熔斷器、自恢復熔斷器、熔斷電阻和斷路器等，其中，最重要的是自恢復保險絲，以下是過流保護器件PTC自恢復保險絲選型要點：

1.保持電流要略大于用戶的正常工作電流。