基本介紹
- 中文名：電路保護
- 外文名：circuit protection
- 對象：電子電路的元器件
- 保護器件：TVS、氣體放電管等
- 所屬領域：新興電子元件
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常見類型
過流保護
（over current）
是當電流過大時自動斷電，防止電路中的元器件因超過額定電流而造成的損壞。
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，被廣泛地套用於電話機、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,對於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。
過溫保護
（OT）
溫度保護組件從開始商品化，已經走過了一個甲子，過溫保護組件廣泛運用於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（有做到48℃），但結構較為複雜，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。
過溫過流保護
（TFR）
近年來，隨著套用的提升，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並及時保護的組件， 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套用。
過流過壓
（OCOV）
隨著現代電子產品的複雜化，對於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大多數還處在研發階段，還沒有成熟的商業化產品面市。
保護的重要性
在各類電子產品中,設定過電流保護和過電壓保護元件的趨勢日益增強,之所以如此,歸納起來主要有以下幾個方面的因素：
（1）隨著電子產品發展的需求，IC的功能(集成度)也越來越強,其“身價”自然越來越高貴,因而需要加強保護。
（2）為了降低功耗、減少發熱、延長使用壽命,半導體元件和IC的工作電壓越來越低,據SIA(美國半導體行業協會)統計，工作電壓在1.5V左右,到2004年將降到1.2V以下，因而其抗過電流/過電壓的能力需要適應新的保護要求。
（3）移動式電子產品越來越多，如手持機、PDA、筆記本電腦、攝錄機、數位相機、光碟機等，這些電子產品都需要電池組件作為，在電池組件和電池充電器中都必須配備保護元件。
（4）在現代豪華型汽車中,裝備的電子設備越來越多，而且工作條件比一般的電子產品更惡劣，如汽車行駛狀況和環境瞬息萬變、汽車起動時會產生很大的瞬間峰值電壓等。因此,在為這些電子設備配套的電源適配器中，一般都需要同時安裝過電流和過電壓保護元件。
（5）眾多電力/電子產品都需要防止雷擊以及電源線與電話線的交擾，以保證正常通信和用戶人身安全。所以，隨著電力/電子產品的發展，過電流/過電壓保護元件的需求呈上升趨勢。
（6）據統計，在電子產品出現的故障中，有75%是由於過電流/過電壓造成的。IBM曾分析過計算機電源的故障原因，其中88.5%是由於過電流/過電壓造成的。隨著人們對電子產品質量的苛求,製造廠家為了提高市場競爭力，就必須大量採用電路保護元件。
方法舉例
過壓保護
過壓的原因
1 操作過電壓：由拉閘、合閘、快速直流開關的切斷等經常性操作中的電磁過程引起的過壓。
2 浪涌過壓：由雷擊等偶然原因引起，從電網進入變換器的過壓。
3 電力電子器件關斷過電壓：電力電子器件關斷時產生的過壓。
4 在電力電子變換器-電動機調速系統中，由於電動機回饋制動造成直流側直流電壓過高產生的過壓，也稱為泵升電壓。
過壓保護的基本原則是：根據電路中過壓產生的不同部位，加入不同的附加電路，當達到—定過壓值時，自動開通附加電路，使過壓通過附加電路形成通路，消耗過壓儲存的電磁能量，從而使過壓的能量不會加到主開關 器件上，保護了電力電子器件。
過流保護
過流的原因
當電力電子變換器內部某一器件擊穿或短路，觸發電路或控制電路發生故障，出現過載，直流側短路，可逆傳動系統產生環流或逆變失敗，以及交流電源電壓過高或過低，缺相等，均可引起變換器內元件的電流超過正常 工作電流，即出現過流。由於電力電子器件的電流過載能力比一般電氣設備差得多，因此必須對變換器進行適當的過流保護。變換器的過流一般主要分為兩類：過載過流和短路過流。
過流保護的方法
(1) 交流進線電抗器，或採用漏抗大的整流變壓器，利用電抗限制短路電流。但正常工作時有較大的交流壓降。
(2) 電流檢測裝置。過流時發出信號，過流信號一方面可以封鎖觸發電路，使變換器的故障電流迅速下降至零，從而有效抑制了電流。另一方面控制過電繼電器，使交流接觸器觸點跳開，切斷電源。但過流繼電器和交流接觸器動作都需一定時間(100～ 200ms)，故只有電流不大的情況這種保護才能奏效。
(3) 直流快速開關。對於大、中容量變換器,快速熔斷器的價格高且更換不方便。為避免過流時燒斷快速熔斷器，採用動作時間只2ms的直流快速開關，它可先於快速熔斷器動作而保護電力電子器件。
(4) 快速熔斷器 。快速熔斷器是防止變換器過流損壞的最後一道防線，在晶閘管變換器中，快速熔斷器是套用最普遍的過流保護措施,可用於交流側、直流側和裝置主電路中。其中交流側接快速熔斷器能對晶閘管元件短路及直流側短路起保護作用，但要求正常工作時，快速熔斷器電流定額要大於晶閘管的電流定額，這樣對元件的短路故障所起的保護作用較差。
