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、過guo熱re等deng現xian象xiang的de巨ju大da危wei害hai性xing
，保bao護hu器qi件jian廠chang商shang也ye在zai不bu斷duan推tui出chu各ge種zhong新xin產chan品pin滿man足zu設she計ji需xu求qiu。除chu了le關guan注zhu伏fu安an特te性xing
，最zui新xin的de電dian路lu保bao護hu器qi件jian還hai需xu要yao考kao慮lv越yue來lai越yue多duo的de問wen題ti，例li如ru
，電dian子zi設she備bei越yue來lai越yue輕qing薄bo
，為wei了le符fu合he尺chi寸cun的de限xian製zhi並bing在zai更geng小xiao的de占zhan位wei麵mian積ji中zhong提ti供gong電dian路lu保bao護hu
，保bao護hu器qi件jian製zhi造zao商shang需xu要yao開kai發fa出chu尺chi寸cun更geng小xiao的de元yuan器qi件jian，這zhe需xu要yao廠chang商shang不bu斷duan提ti高gao元yuan器qi件jian的de能neng量liang密mi度du；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。