【文章內容簡介】 路中，應當有： min(U1mA)大于 (~2)Udc，式中 Udc為回路中的直流工作電壓。在信號回路中時，應當有： min(U1mA)大于 (~)Umax，式中 Umax為信號回路的峰值電壓。 4 TVS管的失效模式主要是短路。但當通過的過電流太大時，也可能造成 TVS管被炸裂而開路。 TVS管的使用壽命相對較長。 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 24 防雷電路中的元器件 —TSPD與 PPTC TSPD (Thyristor Surge Protector Devices) : 過電壓電路保護器件有兩種類別，箝制和“轉折”，或“急劇短路”器件。如金屬氧化物變阻器 （ MOV） 和二極管的箝制型器件在運行中能夠讓電壓上升到設計好的箝制水平以流過至負載。如 TSPD和 氣體放電管之類的“轉折”器件對應于超過擊穿電壓的浪涌電壓情況作為一個分流器器件來工作。 “轉折”型器件提供了優(yōu)于箝制器件的一項優(yōu)點。對于某個給定的故障電流，在 TSPD內耗散的功 率遠小于如 MOV或雪崩二極管的箝制器件內所耗散的功率，這是由于“轉折”器件兩端的電壓更小。 這樣就可使用小尺寸的過電壓器件，并使電容值降低，而這正是高速通訊設備極為需要的特性之一。 這種基于芯片的器件能夠對擊穿電壓進行精確的設置，并且不會在多次故障事件后 降低等級。 TSPD還可以按照 SMB的表面安裝封裝進行供貨，有助于節(jié)約部件密集的 印刷電路板上的空間。 在電壓超過器件“轉折”所需的擊穿電壓時，將導致一個低阻抗路徑的形成，從而有效地 對過電壓狀況進行短路。器件將在流經它的電流降低到其保持額定值以下前保持在這種 低阻抗狀態(tài)下。在過電壓事件發(fā)生后，器件將恢復成高阻值狀態(tài)，實現(xiàn)正常的系統(tǒng)運 行。 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 25 防雷電路中的元器件 —TSPD與 PPTC TSPD 應用注意事項： 1. 擊穿電壓：決定器件在哪一點應當從高阻抗轉入到低阻抗，以保護負載。需要進行保護的最低電壓是多少，最大擊穿電壓必須小于此值。 2. 關斷狀態(tài)電壓：器件的最大額定運行電壓必須大于系統(tǒng)的持續(xù)運行電壓，這個值定義為峰值振鈴（交流）電壓加上直流電壓的總和。 3. 峰值脈沖電流：器件的峰值脈沖電流必須大于針對系統(tǒng)規(guī)定的最大浪涌電流。如果不是這樣，就有可能需要增加額外的電阻值來減少脈沖電流，讓其處于器件的脈沖額定值范圍以內。典型峰值脈沖電壓值在相關電信標準的雷擊浪涌部分規(guī)定，例如 Telcordia GR1089 和 FCC Part 68. 4. 保持電流：保持電流決定了過電壓保護器件將在保時“復位”或從低阻抗切換至高阻抗，從而讓系統(tǒng)恢復正常。該器件的保持電流必須大于系統(tǒng)的電源電流，否則它將保持在低狀態(tài)下。 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 26 防雷電路中的元器件 —TSPD與 PPTC PPTC電路保護器件采用半晶體狀聚合物與導電性顆粒復合制造。在正常溫度下，這些導電性顆粒在 聚合物內構成了低電阻的網絡結構但是，如果溫度上升到器件的切換溫度（ TSw）時，無論這種狀 況是由于部件流過很大的電流造成的，還是由于環(huán)境溫度的上升造成的，聚合物內的晶體物質將會 融化并成為無定形物質。在晶體相融化階段所出現(xiàn)的體積增長導致導電性顆粒在液力作用下分隔， 并導致器件的電阻值出現(xiàn)巨大的非線性增長。 典型情況下，電阻值將增加 3到 4個數(shù)量級。此電阻值在增加后能夠將故障條件下流經的電流數(shù)量降 低到一個較低的穩(wěn)態(tài)水平，從而保護電路內的設備。在故障排除以前以及電路電源斷開以前， PPTC 器件將保護在其閂鎖（高阻值）狀態(tài)下，而故障排除以及電路電源斷開時，導電性復合材料冷卻下 來并重新結晶，將 PPTC恢復成電路內的低阻值狀態(tài)，受影響的設備也恢復到正常的運行狀況。 PPTC器件在電路中作為串聯(lián)部件使用。此器件所具有的較小外形有助于節(jié)省寶貴的板卡空間。而且 與傳統(tǒng)上要求用戶能夠接觸到的熔斷器相反， PPTC器件的可復位功能允許其布置在無法接觸到的位 置。由于 PPTC器件屬于固態(tài)器件，所以也能耐受機械沖擊和振動，從而有助于在廣泛的應用范圍內 提供可靠的保護能力。 一旦 PPTC器件動作，由于它需要有一個很低的焦耳加熱泄漏電流或外部熱源來保護其已動作狀 況，所以有一個很小數(shù)值的電流通過。一旦故障狀況被排除，這個熱源即被消除。這時器件就可以 恢復到低阻值狀態(tài)，而電路也就恢復正常。 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 27 防雷電路中的元器件 —TSPD與 PPTC ? 實際應用電路舉例－ Ports 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 28 防雷電路中的元器件 —TSPD與 PPTC ? 實際應用電路舉例－ Ports（北美） 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 29 防雷電路中的元器件－ 電壓開關型瞬態(tài)抑制二極管（ TSS） TSS管簡介： 電壓開關型瞬態(tài)抑制二級管與 TVS管相同，也是利用半導體工藝制成的限壓保護器件，但其工作原理與氣體放電管類似，而與壓敏電阻和 TVS管不同。當 TSS管兩端的過電壓超過 TSS管的擊穿電壓時， TSS管將把過電壓鉗位到比擊穿電壓更低的接近 0V的水平上，之后 TSS管持續(xù)這種短路狀態(tài)，直到流過 TSS管的過電流降到臨界值以下后，TSS恢復開路狀態(tài)。 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to pany instruction 30 防雷電路中的元器件－ 電壓開關型瞬態(tài)抑制二極管（ TSS） TSS管設計要點： ? 1 TSS管在響應時間、結電容方面具有與 TVS管相同的特點。易于制成表貼器件，很適合在單板上使用， TSS管動作后，將過電壓從擊穿電壓值附近下拉到接近 0V的水平，這時二極管的結壓降小，所以用于信號電平較高的線路（例如：模擬用戶線、ADSL等）保護時通流量比 TVS管大，保護效果也比 TVS管好。 TSS適合于信號電平較高的信號線路的保護。 ? 2 在使用 TSS管時需要注意的一個問題是： TSS管在過電壓作用下?lián)舸┖?，當流過TSS管的電流值下降到臨界值以下后， TSS管才恢復開路狀態(tài)，因此 TSS管在信號線路中使用時，信號線路的常態(tài)電流應小于 TSS管的臨界恢復電流。 ? 3 TSS管的擊穿電壓（ min(U1mA））、通流容量是電路設計時應重點考慮的。在信號回路中時，應當有： min(U1mA)大于 (~)Umax，式中 Umax為信號回路的峰值電壓。 ? 4 TSS管較多應用于信號線路的防雷保護。 ? 5 TSS管的失效模式主要是短路。但當通過的過電流太大時，也可能造成 TSS管被炸裂而開路。 TSS管的使用壽命相對較長。 169。 2022 Lucent Technologies. All Rights Reserved. Lucent Technologies – Proprietary Use pursuant to