电路保护的意义和重要性，电路保护的常见类型

一、什么是电路保护

1.1 电路保护概念

电路保护主要是保护电子电路中的元件免受过电压、过流、浪涌、电磁干扰等情况的损坏。随着科学技术的发展，电力和电子产品日益多样化和复杂化。过去使用的电路保护元件多为简单的玻璃管保险丝，通常的保护装置有压敏电阻、TVS、气体放电管。电路保护已经发展成为新兴电子元件的多样化领域。

1.2 电路保护的意义和重要性

（1）由于电路板的集成度越来越高， 板的价格也相应上涨。因此，我们必须加强保护。

（2）半导体器件和IC的工作电压要低得多，而电路保护的目的是减少能量损失，减少发热现象，延长使用寿命。

（3）车载设备，由于使用条件的环境比一般电子产品差。汽车行驶条件变化频繁，汽车在启动时具有非常大的瞬时峰值电压等等。因此，这些电子设备产品的电源适配器一般应使用过压保护元件。

（4）通信设备和通信场所对防雷击浪涌有一定要求。过压保护和过流保护元件在这些器件中非常重要。它们是确保正常人身安全和通信的关键。

（5）大多数电子产品的故障是由电子设备电路中的过电压或电路现象引起的。随着我们对电子设备质量的要求越来越高，电子电路保护也变得越来越必要。

1.3 电线可以安全传导多少安培数

美国船舶和游艇委员会 （ABYC） 发布了下表，显示了每根尺寸的电线可以承载多少安培数：

“允许安培数”并不是确定电线尺寸时要考虑的唯一因素。还必须考虑压降。压降是当电压通过导线电阻“推动”安培数时“消耗”的电压量。有时允许的安培数将是确定导线尺寸的决定因素，而在其他情况下，压降将决定导线尺寸。导线必须是允许安培数或压降要求的尺寸中的较大者。

常见类型

2.1 过电流

在电力系统中，过电流或过电流是指通过导体的电流大于预期，导致热量过多产生，以及火灾或设备损坏的风险。过流的可能原因包括短路、负载过大、设计不正确或接地故障。保险丝、断路器、温度传感器和限流器是控制过流风险的常用保护机制。

当电流过大时自动切断过流保护，以防止电路的电子元件因超过额定电流而造成损坏。

2.2 过电压

当电路或其部分电压高于其设计上限时，这称为过电压。条件可能是危险的。根据其持续时间，过压事件可以是暂时的（电压尖峰），也可以是永久性的，导致电涌。

电子和电气设备设计为在某个最大电源电压下工作，并且高于设备额定电压的电压可能会造成相当大的损坏。

过压保护主要是防止电子元件因过电压或静电放电而损坏。它广泛应用于电话机、传真机和高速传输接口（USB、IEEE1394、HDMI、SATA）等电子系统产品，特别是电子通信设备。这对于避免因过电压或EOS（电气过应力）或静电放电（ESD）而损坏电子设备尤为重要。

例如，电灯泡中有一根电线，在给定的额定电压下，该电线将携带足够大的电流，使电线变得非常热（发出光和热），但不足以使其熔化。电路中的电流量取决于提供的电压：如果电压太高，那么电线可能会熔化，灯泡会“实时烧坏”。同样，如果过电压输送到电路，其他电气设备可能会停止工作，甚至可能起火。

2.3 OT （过温）

从商用到现在，温度保护元件已经走过了很长时间，目前的超温保护元件广泛应用于需要特定温度的场合。这些保护元件，按照作用原理，可分为化学活化型和低温合金驱动型。

主要特点是化学驱动产品类型可以做低温产品（目前做48°C），但比较复杂和昂贵。另一种是低温合金驱动型，低温合金型的作用主要是通过直径较大的低温熔断器进行。我们必须确保额定电流产生的热量不会熔化保险丝。低温保险丝通常通过调节锡（Sn）、铜（Cu）、银（Ag）、铋（Bi）、铟（In）等成分来调节熔点。

2.4 总和效率

近年来，随着应用的升级，简单的温度保护已不能满足日新月异的电器、电机和3C产品的安全保护需求，因此重新开发了能够提供监控功能和及时保护的元件，以应对温度、电流和电压异常。而锂离子电池和锂聚合物电池的兴起是最大的应用。

2.5 OCOV（过流和过电压）

随着现代电子产品的复杂性，对保护元件的要求也越来越高，如全面的保护和有限的预留空间。随着这些需求的提出，保护组件社区掀起了一股封装浪潮。如上所述 -

过温保护也被认为是一种组合封装。但大多数OCOV保护包装产品仍在研发中。没有成熟的商业产品可用。