如果你想成为一个成功的设计工程师，你需要了解你的敌人。那么，谁是阻碍你电路设计成功的最大敌人？答案是过电压。

当电路中的电压超过电路或连接至电路的设备的额定电压值时，就会产生过电压。无论你设计的电路是用于汽车、LED照明，还是消费类电子产品，过电压对你正在开发的技术的可靠性和耐用性都将是一个威胁。电 力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。过电压属于电力系统中的一种电磁扰动现象。过电压分两类，外过电压和内过电压。外过电压又称雷电 过电压、大气过电压。由大气中的雷云对地面放电而引起的。内过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压，分为工频过电压、操作过电压和谐振过电 压。

过压保护是指当被保护线路的电源电压高于一定数值时，保护器切断该线路；当电源电压恢复到正常范围时，保护器自动接通。

过压器件根据作用方式的不同分为钳位型和开关型：开关型过压器件就是我们熟知的防雷器件:陶瓷气体放电管、半导体放电管和玻璃放电管；钳位型过压器件有瞬态抑制二极管、压敏电阻、贴片压敏电阻和ESD放电二极管。

陶瓷气体放电管：

雷电危害和静电危害是电子元器件杀手，每年因为雷电和静电而损坏的电子产品不计其数，减轻损坏的最佳方式就是采用电路防护方案。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。

玻璃放电管：

在防雷器件中还有一个值得推荐的备选方案是应用玻璃放电管，或者说强效放电管，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%）。

半导体放电管：

另外过压器件半导体放电管也是不错的防雷器件。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。

瞬态抑制器二极管：

电子防护器件中使用最多的要数TVS管，同时它也是过压器件中的一种。瞬态抑制器TVS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。

压敏电阻：

所有的电器产品都有一个固定的电压承受值，当超过这个电压值，就会对电器产品造成不同程度的损坏，而过压器件的作用就是将过高的电压泄放掉，维持正常的工作电压，从而起到防护作用。除了上述的三种防雷、过压器件外，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。

ESD放电二极管：

静电放电肉眼不容易看见，但是它对电器的隐性伤害却是不容忽视的。在很多电子生产线上都会要求穿上静电防护服，这也是为了确保所生产的产品不会因为静电放电而影响品质检测。ESD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保护器件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。

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