氣體放電器
作為靈敏度保護元件,可以使用充惰性氣體的氣體放電器,通常規(guī)格的氣體放電器可以排放10KA(8/20us)以下的瞬態(tài)電流。
在信號線路中不會出現(xiàn)較大的電涌電流,因為其所連接的線路截面相當(dāng)小,瞬變過程常常不再具有截流能力。
氣體放電器的動作時間在納秒范圍內(nèi),已經(jīng)在遠程通訊領(lǐng)域應(yīng)用了好幾十年,除上述優(yōu)點外,其缺點是:點火性能受到時間的限制。
上升時間長的瞬變量在與時間軸線近乎平行的范圍內(nèi)與點火特性曲線相交。因此保護電平可達到與氣體放電器額定電壓基本相同的高度。但瞬變過程特別快時,與點火特性曲線相交位置的電壓可能達到氣體放電器額定電壓的十倍。
壓敏電阻
壓敏電阻是一種以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,當(dāng)作用在其兩端的電壓達到一定數(shù)值后,電阻對電壓十分敏感,所以稱為壓敏電阻。
壓敏電阻的尺寸與氣體放電器基本相同的情況下無法泄放很大的電流。然而它在納秒范圍內(nèi)的動作時間過程中反映速度要更快,而且沒有電源續(xù)流的問題。在MCR電路的保護線路里采用中等保護級的壓敏電阻,其放電電流為2.5KA至5KA(8/20us),此類壓敏電阻的尺寸大于放電電流為10KA的氣體放電器。
壓敏電阻的兩個缺點是壓敏電阻易老化和電容相當(dāng)高。老化是指壓敏電阻內(nèi)部的阻抗特性變差。由于電容過高,許多情況下壓敏電阻不可以在高頻率信息傳輸線路中使用。
抑制式二級管
由于高靈敏度電子線路的絕緣耐壓強度很低,使用中級保護器所達到的保護電平仍然過高。為此,還必須在保護線路內(nèi)采用高一級保護措施——高靈敏度保護。
作為高靈敏度保護元件可以使用反應(yīng)速度級快的抑制式二級管。其動作時間可達納秒范圍。電壓限制也同樣很好,約為額定電壓的1.8倍左右。不過這種二級管也存在缺點,主要在于電流負(fù)荷量小和電容量高兩個方面。額定電壓為5VDC時最大放電電流為600A左右,特種二級管可達到900A。額定電壓為5VDC以上時只允許幾十安培的電流通過。
抑制式二級管也具有自感。額定電壓越小,自感越高。