保护类器件

稳压二极管：箝位电压准确；抗冲击电流能力差（与电解电容短 接后会被击穿） 常用的插件有 1N47 系列(1W)。贴片的 TCLLZ 系列（玻璃圆柱形，不 推荐使用）。LRC 贴片的 LMSZ 可以考虑。
二极管：包括普通二极管和芯片 IO 内部的伴生二极管。主要对信 号通过 GND 和 VCC 经行箝位。需要串电阻使用。
3》 保护器件的内阻，箝位电压，动作时间等参数都不可控的，是 一个范围，没有确定值。使用标称值是为了方便命名和采购。 设计计算时需要使用极限值，包括最大和最小值。
4》 以最糟糕的情况和最糟糕的值来考虑保护效果，更严酷的情况
还是会烧毁产品，这时需要比竞争对手更高的保护性能为目标。 5》 增大 R 内阻是我们能主动提高保护性能的地方之一。在保障正常
TVS 二极管：动作速度快 ns 级；箝位电压比压敏准确些。分为单 向和双向 TVS 管。 常用的有扬杰的的 SMBJ 系列贴片，P6KE 系列插件。还有君耀和瞬雷。 A 为单相，CA 为双向。
坏了内部 PN 会击穿。485 电路坏的很少，主要是结电容对 2 光 耦 485 电路的上升下降沿影响。计算可以参考
都是随保护器件本身特性和时间可变的参数，按近似计算。可以根据 示波器得到的面积来换算。
几类常见的箝位保护器件：
压敏电阻：材料为氧化锌，有浪涌次数的限制，箝位电压范围很 宽，ms 级别时间以上过电压会导致有阻值(100 欧姆左右)，这种情况 在线上只能烧压敏。动作速度较慢。
常用的有兴勤的 TVR 系列 20681，20821。EPCOS 的 S20K420。 坏了主要是烧开路。选取的电压不够 。 热敏电阻：使用正温度系数材料制作。阻值从较小变为很大需要 一个动作时间，在这个动作时间内需要箝位器件承受极大的电流。 需要考虑在高温情况下热敏电阻是否会误保护。 常用的为 485 保护电路中的热敏：WMZ12A-85LB50RMUP030B3.3-G6B。 变压器上串的热敏电阻按照变压器在 1.9Un 下电流急剧增加来判 断正常供电和过压情况。 加高压冒烟，外皮烧焦等，去掉高压往往还是能工作。比一般绕 线电阻和贴片电阻生命力顽强。 热敏电阻的串联效果不大，最终只有 1 个热敏动作。
MCU 与模块之间的 IO 口没串电阻导致 MCU 损坏； MCU 为 PIC24FG256。与 PLC 模块之间的接口有一个 IO 没串电阻，再 插拔模块的时候导致 MCU 内部静电计算，低功耗电流偏大。7 万多只 表有 800 只需要换 MCU。
PIC24 芯片 IO 输出能力能强。内部 MOS 管内阻小，输出能力强， 一般更容易坏 IO。输出高电平的 IO 直接镊子短接到 GND 就会 烧 IO。一般的比如 430 系列内阻大，没事。 要补焊插座，插针连的 IO 本身跟容易受到烙铁漏电影响，有些烙 铁焊接的时候都会有火花。
猜测：实际的内阻应该直接由浪涌感应电压处到电表前端的导线 总等效阻抗（包括导线和开关的直流电阻，电感和电容效应的感抗和
容抗）。随着现在家用电器总负载不断加大，导线不断加粗，实际浪 涌的等效内阻应该小于原来制定标准时的 2Ω。 2》：表内从接线端到箝位类保护器件前总电阻。统称 R 内阻 主要由：
导线电阻 RL 热敏电阻 RPTC 固定阻值的电阻 RR，也可以是电感 RL(包括直流电阻部分+感抗部 分)
放大以上图片：
手册上提供的最大箝位电压为 1.5KV。1.2KV 在 1.5KV 以内，满足 手册的指标。
手册只能按照最糟糕的情况提供最大值。 对浪涌加到压敏上的波形测量：
对于 1 测量为 1.24KV，与上面的计算值比较吻合。关于 2 未知， 破坏性未知。当 1，2 两部分累加起来时，电压差达到 2.2KV。
工作的前提下（通讯，供电等，考虑温度影响）尽量取的大些。 最优值范围选取的问题。 6》 最后上高压测试下，最好是不断增加电压直到烧毁得到极限参 数很重要。
3：案例讲解
1》常规 4.4KV 浪涌，使用压敏 20681；
从浪涌仪器上读取电流为 1.6KA 左右。按照 R 源阻=2R，R 内阻=0.02R(包 括导线和铜箔的总内阻，大概值，每个表会不同，计算锰铜表计需要 使用)。压敏电阻产生的 U 箝位电压=4.4-1.6*(2+0.02)=1.168KV，取 1.2KV。
保护类器件
--钱海波 2016-6-7
1：基本公式
U 破坏源=I*R 总电阻 + U 箝位电压
U 破坏源：比如浪涌的 4.4KV，1.9Un 电压，加到 485 端口上的 Un 电
压。也是信号源，但是为了与正常的信号源区分，这里使用破坏源来 表示。
R 总电阻：总电阻包括 2 部分：
1》：表外的阻值：由破坏源内阻和连接线组成。统称 R 源阻 比如浪涌的 2Ω内阻，以及电压线（mΩ级别）。--针对浪涌仪器模拟 浪涌来说；
2》浪涌对计量回路的破坏力主要体ห้องสมุดไป่ตู้在锰铜引出线导致的 R ， 内阻 因为 1 根电压线的内阻在浪涌时会产生明显的电压差，导致 2 根信号 线（电位为锰铜处电位）与计量芯片测（电位约等于压敏引脚电位， 引脚电位与芯片 GND 等电位）有一个几十 V 的电压差。（导线越长电 压越高）
以上图片中压差达到 24.4V。这就是为什么电流回路电阻要求 0805 封装。之前导入有反馈以前发现现场的表用 0603 电阻容易坏。
U 箝位电压：箝位保护器件在对应电流下的箝位电压。一般随着电流的
增加而增加。当超过其最大承受功率时箝位保护器件会短路（或阻值 变的很小）或开路。
箝位类保护器件动作时功率：I* U 箝位电压，不能按照 I^2*R 计算， 因为 R 不确定。
承受能量为对破坏源时间的积分：∫0t I* U 。 箝位电压 I 和 U 箝位电压
复合型 PTC 高电压的箝位器件使用压敏 分压器件为热敏 焊接在一起压敏的发热有助于热敏更快速动作 分开烧压敏
2：几个基本原则
1》 保护电路大部分时间不应该动作，否则重新更改设计，选择更 高箝位电压的器件。
2》 后续电路需要承受的最大电压由前端的保护器件最大箝位电压 决定。（比如三相开关电源最大为 2 个压敏串联后的箝位电压）
裸露的插针就像避雷针
国内有表从 20681 换为 20821 使用环境有大功率负载，开关的时候电网电压会被抬到很高，导致 20681 烧毁。
复合型 PTC 外加 1KV 交流整流后烧毁
热敏电阻阻值 69Ω。压敏 166Ω。