跟着社会的不断进步，物联网的开展，电子产品的室外运用场景，继续高增长，电子产品得到了极端广泛的运用，无论是公共事业，仍是商用或许民用， 现已深化到各个领域，这也构成了产品功用的多样化、运用环境的复杂化。跟着产品功用越来越多，其功用接口也越来越丰厚，比方：网络接口(带POE功用)、 模仿视频接口、音频接口、报警接口、RS485接口、RS232接口等等。功用在不断地增多，可是关于产品的体积要求越来越小，在添加规划难度的一起也会 使产品面临着更多的要挟，比方旱季跟着雷电的增多，产品批量的损坏;冬天设备装置调试时，由于静电构成设备的功用反常等等。本文侧重介绍常用防护器材在产 品中的根本运用，经过防护电路来进步产品抗静电、抗浪涌搅扰的才能，然后进步产品的稳定性。
通讯产品在运用的过程中，由于雷击等原因构成的过电压和过电流会对设备端口构成危害，因而应当规划相应的防护电路，各个端口依据其产品族类、网络位置、方针商场、运用环境、信号类型以及完成本钱等多种要素的不同所对应的防护电路也不同。
1、气体放电管
图1 气体放电管的原理图符号
气体放电管是一种开关型维护器材，作业原理是气体放电。当南北极间电压足够大时，极间空隙将放电击穿，由本来的绝缘状况转化为导电状况，相似短路。导电状况下南北极间保持的电压很低，一般在20～50V，因而能够起到维护后级电路的效果。气体放电管的首要目标有：呼应时刻、直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量、绝缘电阻、极间电容、续流遮断时刻。
气体放电管的呼应时刻能够到达数百ns以致数ms，在维护器材中是最慢的。当线缆上的雷击过电压使防雷器中的气体放电管击穿短路时，初始的击穿电压根本为气体放电管的冲击击穿电压，放电管击穿导通后南北极间保持电压下降到20～50V;另一方面，气体放电管的通流量比压敏电阻和TVS管要大，气体放电管与TVS等维护器材合用时应使大部分的过电流经过气体放电管泄放，因而气体放电管一般用于防护电路的最前级，这以后级的防护电路由压敏电阻或TVS管组成，这两种器材的呼应时刻很快，对后级电路的维护效果更好。气体放电管的绝缘电阻十分高，能够到达千兆欧姆的量级。极间电容的值十分小，一般在5pF以下，极间漏电流十分小，为nA级。因而气体放电管并接在线路上对线路根本不会构成什么影响。
气体放电管的续流遮断是规划电路需求要点考虑的一个问题。如前所述，气体放电管在导电状况下续流保持电压一般在20～50V，在直流电源电路中运用时，假如两线间电压超越15V，不能够在两线间直接运用放电管。在50Hz沟通电源电路中运用时，尽管沟通电压有过零点，能够完成气体放电管的续流遮断，但气体放电管类的器材在经过屡次导电击穿后，其续流遮断才能将大大下降，长期运用后在沟通电路的过零点也不能完成续流的遮断;还存在一种状况便是假如电流和电压相位不一致，也或许导致续流不能遮断。因而在沟通电源电路的相线对维护地线、相线对零线以及相线之间独自运用气体放电管都不适宜，当用电设备选用单相供电且无法确保实践运用中相线和中线不存在接反的或许性时，中线对维护地线独自运用气体放电管也是不适宜的，此刻运用气体放电管需求和压敏电阻串联。在沟通电源电路的相线对中线的维护中根本不运用气体放电管。
防雷电路的规划中，应重视气体放电管的直流击穿电压、冲击击穿电压、通流容量等参数值的选取。设置在一般沟通线路上的放电管，要求它在线路正常运转电压及其答应的动摇规模内不能动作，则它的直流放电电压应满意：min(ufdc)≥1.8UP。式中ufdc直流击穿电压，min(ufdc)表明直流击穿电压的最小值。UP为线路正常运转电压的峰值。
气体放电管首要可运用在沟通电源口相线、中线的对地维护;直流RTN和维护地之间的维护;信号口线对地的维护;天馈口馈线芯线对屏蔽层的维护。
气体放电管的失效形式大都状况下为开路，因电路规划原因或其它要素导致放电管长期处于短路状况而烧坏时，也可引起短路的失效形式。气体放电管运用寿命相对较短，屡次冲击后功能会下降，一起其他放电管在长时刻运用会有漏气失效这种天然失效的状况，因而由气体放电管构成的防雷器长时刻运用后存在维护及替换的问题。
2、压敏电阻
图2 压敏电阻的原理图符号
压敏电阻是一种限压型维护器材。运用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的南北极间，压敏电阻能够将电压钳位到一个相对固定的电压值，然后完成对后级电路的维护。压敏电阻的首要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、呼应时刻等。
压敏电阻的呼应时刻为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢一些，一般状况下用于电子电路的过电压维护其呼应速度能够满意要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级规模，许多状况下不宜直接运用在高频信号线路的维护中，运用在沟通电路的维护中时，由于其结电容较大会添加漏电流，在规划防护电路时需求充分考虑。压敏电阻的通流容量较大，但比气体放电管小。
压敏电阻的压敏电压(min(U1mA))、通流容量是电路规划时应要点考虑的。在直流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(1.8～2)Udc，式中Udc为回路中的直流额外作业电压。在沟通回路中，应当有：min(U1mA) ≥(2.2～2.5)Uac，式中Uac为回路中的沟通作业电压的有效值。上述取值准则首要是为了确保压敏电阻在电源电路中运用时，有恰当的安全裕度。在信号回路中时，应当有：min(U1mA)≥(1.2～1.5)Umax，式中Umax为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应依据防雷电路的规划目标来定。一般来说，压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路规划的通流容量。
压敏电阻首要可用于直流电源、沟通电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。
压敏电阻的失效形式首要是短路，当经过的过电流太大时，也或许构成阀片被迸裂而开路。压敏电阻运用寿命较短，屡次冲击后功能会下降。因而由压敏电阻构成的防雷器长时刻运用后存在维护及替换的问题。
3 电压钳位型瞬态按捺二极管(TVS)
图3 TVS管原理图
TVS(Transient Voltage Suppression)是一种限压维护器材，效果与压敏电阻很相似。也是运用器材的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值完成对后级电路的维护。TVS管的首要参数有：反向击穿电压、最大钳位电压、瞬间功率、结电容、呼应时刻等。
TVS的呼应时刻能够到达ps级，是限压型浪涌维护器材中最快的。用于电子电路的过电压维护时其呼应速度都可满意要求。TVS管的结电容依据制作工艺的不同，大体可分为两种类型，高结电容型TVS一般在几百～几千pF的数量级，低结电容型TVS的结电容一般在几pF～几十pF的数量级。一般分立式TVS的结电容都较高，表贴式TVS管中两种类型都有。在高频信号线路的维护中，应首要选用低结电容的TVS管。
TVS管的非线性特性比压敏电阻好，当经过TVS管的过电流增大时，TVS管的钳位电压上升速度比压敏电阻慢，因而能够获得比压敏电阻更抱负的残压输出。在许多需求精密维护的电子电路中，运用TVS管是比较好的挑选。TVS管的通流容量在限压型浪涌维护器中是最小的，一般用于最末级的精密维护，因其通流量小，一般不用于沟通电源线路的维护，直流电源的防雷电路运用TVS管时，一般还需求与压敏电阻等通流容量大的器材合作运用。 TVS管便于集成，很适合在单板上运用。
TVS具有的另一个长处是可灵敏选用单向或双向维护器材，在单极性的信号电路和直流电源电路中，选用单向TVS管，能够获得比较低的残压。
TVS的反向击穿电压、通流容量是电路规划时应要点考虑的。在直流回路中，应当有：min(UBR)≥(1.3～1.6)Umax，式中UBR为直流TVS的反向击穿电压，Umax是直流回路中的电压峰值。
TVS管首要可用于直流电源、信号线路、天馈线路的防雷维护。
TVS管的失效形式首要是短路。但当经过的过电流太大时，也或许构成TVS管被迸裂而开路。TVS管的运用寿命相对较长。
4 电压开关型瞬态按捺二极管(TSS)
图4 TSS管的原理图符号
电压开关型瞬态按捺二极管(TSS，Thyristor SurgeSuppressor)与TVS管相同，也是运用半导体工艺制成的限压维护器材，但其作业原理与气体放电管相似，而与压敏电阻和TVS管不同。当TSS管两头的过电压超越TSS管的击穿电压时，TSS管将把过电压钳位到比击穿电压更低的挨近0V的水平上，之后TSS管继续这种短路状况，直到流过TSS管的过电流降到临界值以下后，TSS康复开路状况。
TSS是电压开关型瞬态按捺二极管，便是涌按捺晶体管，或许叫做导体放电管，固体放电管等等。LangTuo等牌子。 TSS管是运用半导体工艺制成的维护器材，首要用于信号电路的防雷维护。不能用在电源端口。 TSS器材的通流容量一般最高可到达150A(8/20uS)。
TSS管和TVS管都是运用半导体工艺制成的限压维护器材，TSS管是电压开关型的。TVS是电压钳位型的。TSS管在呼应时刻，结电容方面与TVS管是相同特色，易于制成表贴器材，很适合在单板上运用。TSS管适合于信号电平较高的信号电路维护。
TSS管在呼应时刻、结电容方面具有与TVS管相同的特色。易于制成表贴器材，很适合在单板上运用，TSS管动作后，将过电压从击穿电压值邻近下拉到挨近0V的水平，这时二极管的结压降小，所以用于信号电平较高的线路(例如：模仿用户线、ADSL等)维护时通流量比TVS管大，维护效果也比TVS管好。TSS适合于信号电平较高的信号线路的维护。
在运用TSS管时需求留意的一个问题是：TSS管在过电压效果下击穿后，当流过TSS管的电流值下降到临界值以下后，TSS管才康复开路状况，因而TSS管在信号线路中运用时，信号线路的常态电流应小于TSS管的临界康复电流。临界康复电流值随TSS管的类型和规划运用场合的不同而不同，运用时应留意在器材手册中查明所用具体类型的切当值。
TSS管的击穿电压(min(UBR))、通流容量是电路规划时应要点考虑的。在信号回路中时，应当有：min(UBR)≥(1.2～1.5)Umax，式中Umax为信号回路的峰值电压。
TSS管较多运用于信号线路的防雷维护。
TSS管的失效形式首要是短路。但当经过的过电流太大时，也或许构成TSS管被迸裂而开路。TSS管的运用寿命相对较长。
5 、正温度系数热敏电阻(PTC)
