一、什么是電路保護

1.1 電路保護概念

電路保護主要是保護電子電路中的元件免受過電壓、過流、浪涌、電磁干擾等情況的損壞。隨著科學技術的發展，電力和電子產品日益多樣化和復雜化。過去使用的電路保護元件多為簡單的玻璃管保險絲，通常的保護裝置有壓敏電阻、TVS、氣體放電管。電路保護已經發展成為新興電子元件的多樣化領域。

1.2 電路保護的意義和重要性

（1）由于電路板的集成度越來越高， 板的價格也相應上漲。因此，我們必須加強保護。

（2）半導體器件和IC的工作電壓要低得多，而電路保護的目的是減少能量損失，減少發熱現象，延長使用壽命。

（3）車載設備，由于使用條件的環境比一般電子產品差。汽車行駛條件變化頻繁，汽車在啟動時具有非常大的瞬時峰值電壓等等。因此，這些電子設備產品的電源適配器一般應使用過壓保護元件。

（4）通信設備和通信場所對防雷擊浪涌有一定要求。過壓保護和過流保護元件在這些器件中非常重要。它們是確保正常人身安全和通信的關鍵。

（5）大多數電子產品的故障是由電子設備電路中的過電壓或電路現象引起的。隨著我們對電子設備質量的要求越來越高，電子電路保護也變得越來越必要。

1.3 電線可以安全傳導多少安培數

美國船舶和游艇委員會 （ABYC） 發布了下表，顯示了每根尺寸的電線可以承載多少安培數：

“允許安培數”并不是確定電線尺寸時要考慮的唯一因素。還必須考慮壓降。壓降是當電壓通過導線電阻“推動”安培數時“消耗”的電壓量。有時允許的安培數將是確定導線尺寸的決定因素，而在其他情況下，壓降將決定導線尺寸。導線必須是允許安培數或壓降要求的尺寸中的較大者。

常見類型

2.1 過電流

在電力系統中，過電流或過電流是指通過導體的電流大于預期，導致熱量過多產生，以及火災或設備損壞的風險。過流的可能原因包括短路、負載過大、設計不正確或接地故障。保險絲、斷路器、溫度傳感器和限流器是控制過流風險的常用保護機制。

當電流過大時自動切斷過流保護，以防止電路的電子元件因超過額定電流而造成損壞。

2.2 過電壓

當電路或其部分電壓高于其設計上限時，這稱為過電壓。條件可能是危險的。根據其持續時間，過壓事件可以是暫時的（電壓尖峰），也可以是永久性的，導致電涌。

電子和電氣設備設計為在某個最大電源電壓下工作，并且高于設備額定電壓的電壓可能會造成相當大的損壞。

過壓保護主要是防止電子元件因過電壓或靜電放電而損壞。它廣泛應用于電話機、傳真機和高速傳輸接口（USB、IEEE1394、HDMI、SATA）等電子系統產品，特別是電子通信設備。這對于避免因過電壓或EOS（電氣過應力）或靜電放電（ESD）而損壞電子設備尤為重要。

例如，電燈泡中有一根電線，在給定的額定電壓下，該電線將攜帶足夠大的電流，使電線變得非常熱（發出光和熱），但不足以使其熔化。電路中的電流量取決于提供的電壓：如果電壓太高，那么電線可能會熔化，燈泡會“實時燒壞”。同樣，如果過電壓輸送到電路，其他電氣設備可能會停止工作，甚至可能起火。

2.3 OT （過溫）

從商用到現在，溫度保護元件已經走過了很長時間，目前的超溫保護元件廣泛應用于需要特定溫度的場合。這些保護元件，按照作用原理，可分為化學活化型和低溫合金驅動型。

主要特點是化學驅動產品類型可以做低溫產品（目前做48°C），但比較復雜和昂貴。另一種是低溫合金驅動型，低溫合金型的作用主要是通過直徑較大的低溫熔斷器進行。我們必須確保額定電流產生的熱量不會熔化保險絲。低溫保險絲通常通過調節錫（Sn）、銅（Cu）、銀（Ag）、鉍（Bi）、銦（In）等成分來調節熔點。

2.4 總和效率

近年來，隨著應用的升級，簡單的溫度保護已不能滿足日新月異的電器、電機和3C產品的安全保護需求，因此重新開發了能夠提供監控功能和及時保護的元件，以應對溫度、電流和電壓異常。而鋰離子電池和鋰聚合物電池的興起是最大的應用。

2.5 OCOV（過流和過電壓）

隨著現代電子產品的復雜性，對保護元件的要求也越來越高，如全面的保護和有限的預留空間。隨著這些需求的提出，保護組件社區掀起了一股封裝浪潮。如上所述 -

過溫保護也被認為是一種組合封裝。但大多數OCOV保護包裝產品仍在研發中。沒有成熟的商業產品可用。