隨著電子係統越來越複雜，對各種電子係統的可靠性要求不斷提高，各種電路保護元(yuan)器(qi)件(jian)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)中(zhong)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)，保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)廠(chang)商(shang)也(ye)需(xu)要(yao)緊(jin)跟(gen)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)的(de)趨(qu)勢(shi)開(kai)發(fa)出(chu)新(xin)型(xing)產(chan)品(pin)應(ying)對(dui)設(she)計(ji)挑(tiao)戰(zhan)。隨(sui)著(zhe)半(ban)導(dao)體(ti)工(gong)藝(yi)的(de)進(jin)步(bu)，IC的密度大大提高，而工作電壓越來越低
，增加了遭受過電壓和ESD危害的幾率，據統計
，所有電子器件的現場故障中有大約30%是ESD造成的。除了ESD，電路設計師還需要考慮其他過壓、過流、防雷等因素，據統計
，在電子產品出現的故障中，有75％是由於過電流/過電壓造成的。

 

認識到ESD、過壓

、浪湧、guoredengxianxiangdejudaweihaixing，baohuqijianchangshangyezaibuduantuichugezhongxinchanpinmanzushejixuqiu。chuleguanzhufuantexing，zuixindedianlubaohuqijianhaixuyaokaolvyuelaiyueduodewenti
，liru，dianzishebeiyuelaiyueqingbo
，weilefuhechicundexianzhibingzaigengxiaodezhanweimianjizhongtigongdianlubaohu，baohuqijianzhizaoshangxuyaokaifachuchicungengxiaodeyuanqijian，zhexuyaochangshangbuduantigaoyuanqijiandenengliangmidu；接口速率不斷提升
，為保證信號完整性就必須考慮到電容的大小
，因此，提供的方案也必須緊隨接口發展的趨勢，以保障接口的可靠性
；此外，保護元器件的耐衝擊次數和使用壽命也需要考量。

 

係統廠商在設計時需要考慮過壓、過流、過熱等保護問題，目前全球領先的保護器件廠商，比如Littelfuse、Bourns、泰科瑞侃、AEM等都有自己專門的技術和產品線來應對電路保護設計。在4月9日ri於yu深shen圳zhen會hui展zhan中zhong心xin牡mu丹dan廳ting舉ju行xing的de第di四si屆jie電dian路lu保bao護hu和he電dian磁ci兼jian容rong研yan討tao會hui上shang，多duo家jia國guo內nei外wai領ling先xian的de電dian路lu保bao護hu器qi件jian廠chang商shang發fa表biao了le針zhen對dui過guo壓ya過guo流liu保bao護hu的de解jie決jue方fang案an
，下xia麵mian是shi各ge位wei專zhuan家jia演yan講jiang內nei容rong實shi錄lu和he演yan講jiang資zi料liao的de下xia載zai地di址zhi：
 

 

電路保護和電磁兼容技術研討會已經舉行了四屆，每一屆都吸引了大量的設計工程師和研發項目經理的參與。“電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)和(he)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)是(shi)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)的(de)基(ji)礎(chu)性(xing)問(wen)題(ti)，每(mei)位(wei)電(dian)路(lu)工(gong)程(cheng)師(shi)都(dou)應(ying)該(gai)熟(shu)練(lian)掌(zhang)握(wo)。我(wo)們(men)希(xi)望(wang)通(tong)過(guo)這(zhe)個(ge)研(yan)討(tao)會(hui)幫(bang)助(zhu)工(gong)程(cheng)師(shi)了(le)解(jie)電(dian)路(lu)保(bao)護(hu)和(he)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)的(de)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)趨(qu)勢(shi)和(he)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)方(fang)法(fa)，通(tong)過(guo)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)來(lai)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)
，同(tong)時(shi)提(ti)升(sheng)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)價(jia)值(zhi)。” 電子元件技術網CEO劉傑博士表示。

 

 

目前針對過壓應用，可以選擇TVS、壓敏電阻（MLV）、高分子聚合物ESD器件（Polymer）
、玻璃陶瓷ESD器件等解決方案，係統設計師需要針對不同的應用和成本考量選擇不同的方案。

 

ESD器件選型需要考慮許多問題，AEM（蘇州）科技有限公司副總經理鄭索平介紹，選擇ESD器件應該遵循下麵的要求：

 

1）選擇靜電保護器件注意：

·箝製電壓不要超過受保護器件的最大承受電壓

·電路電壓不超過保護器件工作電壓

·低電容值
、漏電流盡可能的減少幹擾及損耗

（2）靜電保護器件盡量安裝在最接近靜電輸入的地方

，遠離被保護器件
（3）靜電保護器件一定接的大地線，不是數字地線
（4）回地的線路盡量的短
，靜電保護器件與被保護線路之間的距離盡量的短
（5）盡量避免被保護與未被保護線路並排走線

 

針對過流保護可以選擇PTC
、片式熔斷器、斷路器、保險電阻、溫度熔斷器等器件
，同樣需要針對不同的應用和成本考量進行選型。鄭索平表示，選擇片式熔斷器等過流保護器件需要考慮下麵的因素：

1）額定電流
2）額定電壓
3）工作溫度
4）電壓降 / 冷電阻
5）熔斷特性: 時間-電流特性和過載能力
6）分斷能力
7）熔化熱能值
8）耐久性（壽命）
9）結構特征：外形/ 尺寸和安裝形式
10）安全認證

 

LED是目前非常熱門的應用
，針對LED照明應用也需要進行電路保護，需要考慮過壓
、過流、過熱等保護問題。泰科瑞侃日前專門介紹了針對LED應用的保護設計方案：《泰科瑞侃詳解LED照明電路保護設計需求》

 

另一個需要特別注意的應用是高速傳輸領域，之前村田有介紹針對DiiVA應用的保護元器件選型

，對於USB
、HDMI等應用，也需要器件電容值足夠的低，來滿足信號完整性需求。Bourns日前介紹了針對USB 2.0/3.0應用提供了專門的方案：《美國柏恩Bourns在USB 2.0&3.0上的保護方案》

 
對於功率開關等應用

，通常都需要配備ESD過壓保護器件，不過新技術的采用使得功率半導體的ESD性能不斷提高。比如NXP的新型雙極晶體管產品：《新一代低VCEsat雙極晶體管》，不僅在溫度穩定性
、ESD強度和反向阻斷方麵強於傳統的MOSFET，而且在飽和電阻和功率範圍上實現了重大突破，能夠在中功率的應用中替代MOSFET。