固体放电管

原理图符号

通流量几十至百安培

脉冲击穿电压高

精确导通、快速响应

漏电流低

可靠性高

固体放电管被广泛应用于通讯交换设备中的程控交换机、电话机、传真机、配线架、XDSL、通讯接口、通讯发射设备等一切需要防雷保护的领域，以保护其内部的IC免受瞬间过电压的冲击和破坏。在当今世界微电子及通讯设备高速发展的今天，固态放电管已成为世界通讯设备的首选器件。

贴片式

插件式

固体放电管为多层PN结构成的可控硅结构，因此具有响应速度快，导通电压低，通态压降低，通流能量大，无老化失效，无极性双向保护，产品一致性及稳定性远优于气体放电管及压敏电阻等特点。P系列固体放电管产品技术参数说明如下（来自美丽微半导体）：

VT：通态压降

VDRM：断态电压

VS：转折电压

IDRM：断态电压下流过的最大泄漏电流

IH：维持电流

IS：最大转换电流

IT：最大持续

通态电流

从上图可以看出，当外加电压低于VDRM时，漏电流很小，处于断开状态。不影响被保护组件的正常工作。当外加电压大于VS时，放电管很快进入导通状态，压降很小，起到了保护作用。外加电压去掉后，电流很快就降到低于维持电流IH，放电管自然恢复，回到断开状态。

综上所述，该器件的优点是导通电压小，几乎无热耗，可重复使用，能承受较大的冲击电流，响应快，使用安全、可靠，其性能优于其它瞬间过压保护元器件。

固体放电管,又称为半导体放电管

固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路两端。

开关元件类

开关元件类有陶瓷气体放电管、玻璃放电管（强效放电管）、半导体过压保护器（半导体放电管、固体放电管）三种类型。它们的优点是：①击穿（导通）前相当于开路，电阻很大，几乎没有漏电流；②击穿（导通）后相当于短路，可通过很大的电流，压降很小；③脉冲通流容量（峰值电流）大：陶瓷气体放电管的8/20μs波峰值电流常用的有5kA、10kA、20kA等几种（当然还有更大的，达100kA以上），10/1000μs波峰值电流在几十至几百A之间；玻璃放电管的8/20μs波峰值电流现有500A、1kA、3kA三种；半导体过压保护器的10/1000μs波峰值电流在几十至上百A之间。④除了个别半导体过压保护器外，它们都具有双向对称特性。⑤陶瓷气体放电管和玻璃放电管的电容都很小，在3pF以下。⑥玻璃放电管和半导体过压保护器的响应速度都很快，在ns量级。⑦玻璃放电管的击穿电压可以做得很高，最高的达5kV。⑧半导体过压保护器的击穿电压可以做得很准确。

它们的缺点分别是：

陶瓷气体放电管：①由于气体电离需要一定的时间，所以响应速度较慢，反应时间一般为0.2～0.3μs(200～300ns),最快也就是0.1μs(100ns)左右，在它未导通前，会有一个幅度较大的尖脉冲漏过去。②击穿电压一致性较差，分散性较大，一般为±20%。③击穿电压只有几个特定值。玻璃放电管和半导体过压保护器：①通流容量较陶瓷气体放电管小得多。②击穿电压尚未形成系列值。③玻璃放电管击穿电压分散性较大，为±20%。④半导体过压保护器电容较大，有几十至几百pF。

限压元件类

有压敏电阻、TVS管（瞬态电压抑制二极管）等。它们象稳压二极管那样具有限压特性。当外加电压小于其导通电压时，它具有很大的内阻，漏电流很小；当外加电压大于其导通电压时，其内阻急剧减小，可以流过很大的电流，而其两端的电压却只有少量的上升。它们的导通电压都有从低压到高压的系列值，便于在各种不同电压的电路中使用。另外，两者的电容都较大（TVS管也有低电容产品），不适于在高频电路中使用。

压敏电阻与TVS管的区别在于：压敏电阻能承受更大的浪涌电流，而且其体积越大所能承受的浪涌电流越大，最大可达几十kA到上百kA；但压敏电阻的漏电流较大，非线性特性较差（动态电阻较大），大电流时限制电压较高，且所能耐受的冲击电流的大小随冲击次数的增加而减小（降额特性），较易老化。TVS管的非线性特性和稳压管完全一样，动态电阻较小，限制电压较低，且不易老化，使用寿命长，但通流能力较小（10/1000μs波峰值电流在几A至几百A之间）。再有就是反应速度不同，TVS管的反应速度极快，为ps级，而压敏电阻反应速度稍慢，为ns级。

防过流和过热保护元件类

防过流元件有自恢复保险丝、电流保险丝、电阻，防过热保护和过热检测元件有温度保险管和温度保险丝。自恢复保险丝是一种正温度系数热敏电阻，当流过它的电流小于其保持电流时（温度较低），它的阻值很小；当流过它的电流超过其触发电流时（温度升高），它的阻值急剧增大，从而阻断雷电流的继续侵入或者电路的续流，温度降低后能自行恢复。但由于热惰性，其反应速度很慢，一般为秒级（流过的电流越大或温度越高，反应越快）。自恢复保险丝可以用于代替电流保险丝，免除经常更换的麻烦。温度保险管和温度保险丝是一种温度开关元件，正常工作时是短路的，当温度高于其断开温度时开关断开（不可恢复），常用于过热保护和过热检测。