保護器件用于保護電路和設備免受電力故障或其他損壞。以下是幾種常見的保護器件類型及其說明：

一. 二極管（Diode）

二極管是一種電子器件，用于控制電流的流向。在電路中，二極管常用于防止反向電流流入或保護其他器件免受過電壓的影響。

穩壓二極管（Voltage Regulator Diode），也稱為穩壓器或Zener二極管，是一種特殊設計的二極管，用于提供穩定的電壓輸出。

穩壓二極管的特點在于其反向擊穿電壓（Zener電壓）。當反向電壓超過其特定擊穿電壓時，穩壓二極管進入反向擊穿狀態，導通電流。相比普通二極管，穩壓二極管被精心設計以在反向擊穿區域保持穩定的電壓。

穩壓二極管的工作原理是基于電壓擊穿效應。當電壓在其反向擊穿電壓下時，二極管會在兩端維持穩定的電壓，使其反向電流得以流過。這種特性使得穩壓二極管能夠在電路中提供穩定的參考電壓或將輸入電壓穩定在特定值。

穩壓二極管通常用于以下應用：

穩壓：穩壓二極管可以用作電路中的穩壓器，將輸入電壓穩定在特定的輸出電壓。這對于需要穩定電壓的電子設備和電路非常重要。

參考電壓：穩壓二極管可用作電路中的參考電壓源。通過選擇適當的穩壓二極管，可以提供固定的參考電壓，用于校準和比較其他信號。

電壓調節：穩壓二極管也可用于電路中的電壓調節功能。通過控制穩壓二極管的電流流動，可以調節電路中的電壓值，實現所需的電壓調節功能。

穩壓二極管的選擇取決于所需的穩定電壓和工作電流。它們具有不同的擊穿電壓和功率特性，因此在選擇穩壓二極管時需要根據具體應用和要求進行評估。

穩壓二極管是一種特殊設計的二極管，可以提供穩定的電壓輸出。它們在電子電路中廣泛應用于穩壓、參考電壓和電壓調節等功能。

二. 金屬氧化物壓敏電阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）

MOV是一種用于過電壓保護的器件。它由金屬氧化物顆粒均勻分布在陶瓷基體中構成，它能夠在電壓超過其額定值時變得導電，從而吸收過電壓的能量，保護電路中的其他器件。

MOV的特點在于其非線性電阻特性。在正常工作電壓范圍內，MOV表現為高電阻狀態，幾乎不對電路產生影響。然而，當電壓突然增加超過其額定電壓時，MOV會迅速變為低電阻狀態，以吸收過電壓的能量并將其導向地或其他低阻抗路徑。

MOV的工作原理基于壓敏效應。當電壓超過其額定電壓時，氧化物顆粒之間的電場強度變大，使得顆粒間的電阻減小。這使得MOV能夠提供非常高的電流容量，有效地保護其他電路和設備免受過電壓損害。

金屬氧化物壓敏電阻器常用于以下應用：

過電壓保護：MOV主要用于過電壓保護，防止電壓超過設備或電路所能承受的額定值。當出現過電壓情況時，MOV快速響應并導通，將過電壓引導到地或其他低阻抗路徑，以保護其他敏感元件。

搜索保護：MOV常用于電源線路和通信線路中，以保護設備免受電力搜索（電壓突變）的影響。它們能夠吸收和抑制瞬態電壓峰值，防止設備受到潛在的損壞。

浪涌保護：MOV也被廣泛用于浪涌保護器中，用于防止雷擊、電源浪涌和其他電磁干擾對電子設備和電路造成的損害。它們能夠吸收和分散浪涌能量，保護設備不受瞬態過電壓的影響。

選擇適當的MOV取決于所需的額定電壓、最大電流容量和響應時間。MOV的額定電壓應略高于待保護電路的最大工作電壓，而最大電流容量應滿足系統的要求。響應時間應足夠快，以確保對過電壓的快速響應。

金屬氧化物壓敏電阻器是一種用于過電壓保護的元件，能夠吸收過電壓能量并保護其他電路和設備不受損害。它們在過電壓保護、搜索保護和浪涌保護等領域發揮重要作用。

三. 瞬態電壓抑制器（Transient Voltage Suppressor，TVS）

瞬態電壓抑制器（Transient Voltage Suppressor，簡稱TVS）是一種用于抑制瞬態過電壓的電子器件。它能夠快速響應并吸收過電壓的能量，可以在電壓突變或瞬態電壓出現時提供有效的保護，防止電壓超過設定的閾值。

TVS器件的工作原理基于擊穿電壓效應。當電路中出現瞬態過電壓時，TVS器件會迅速變為低阻抗狀態，將過電壓的能量導向地或其他低阻抗路徑。通過吸收和分散過電壓的能量，TVS器件能夠限制電壓上升速度并保護其他敏感元件。

TVS器件通常由氣體放電管（Gas Discharge Tube，GDT）或硅碳化物二極管（Silicon Carbide Diode，SiC Diode）等組成。氣體放電管基于氣體在電壓過高時形成放電通路，而硅碳化物二極管則利用硅碳化物材料的特殊性質，在擊穿電壓下形成導電通路。

瞬態電壓抑制器常用于以下應用：

浪涌保護：TVS器件主要用于浪涌保護，防止由于雷擊、電源浪涌、電力搜索和其他電磁干擾而引起的過電壓。它們能夠吸收和抑制瞬態電壓峰值，保護電路和設備免受損壞。

通信線路保護：TVS器件廣泛應用于通信線路中，用于保護設備免受電力搜索和電磁干擾的影響。它們能夠快速響應并吸收瞬態過電壓，保護通信設備的穩定運行。

電源線路保護：TVS器件也被用于電源線路的保護，防止電力搜索和其他過電壓事件對電源設備造成損害。它們能夠吸收和分散過電壓能量，保護電源設備的正常工作。

選擇適當的TVS器件取決于所需的額定電壓、最大電流容量和響應時間。TVS器件的額定電壓應略高于待保護電路的最大工作電壓，而最大電流容量應滿足系統的要求。響應時間應足夠快，以確保對瞬態過電壓的及時抑制。

瞬態電壓抑制器是在浪涌保護、通信線路保護和電源線路保護等領域發揮重要作用。

四、 保險絲（Fuse）

保險絲（Fuse）是一種常見的電子元件，用于保護電路和設備免受過電流的損害。它是一種被動型的保護器件，通過斷開電路來阻止過大電流流過。

保險絲通常由一個細絲或導線制成，具有較低的熔斷電流。當電路中的電流超過保險絲的額定電流時，保險絲內部的細絲會受熱并熔斷，切斷電流流動。

保險絲的主要特點和工作原理如下：

額定電流（Rated Current）：保險絲的額定電流是指它可以安全承受的最大電流值。當電流超過額定電流時，保險絲會熔斷以阻止電流流動。

熔斷時間（Blow Time）：保險絲的熔斷時間是指它從電流超過額定電流到熔斷的時間。熔斷時間取決于保險絲的設計和特性，通常在幾毫秒到幾秒之間。

熔斷容量（Breaking Capacity）：熔斷容量是指保險絲可以安全熔斷的最大電流或能量。保險絲的熔斷容量需要與電路的負載和短路電流相匹配，以確保在故障條件下能夠有效切斷電流。

類型：保險絲有多種類型，包括快熔型（Fast-acting）、延時型（Time-delay）、高壓型（High voltage）等。不同類型的保險絲適用于不同的應用場景和要求。

保險絲的主要作用是在電路中提供過載保護。當電路中的電流異常增大，可能導致電路故障或設備損壞時，保險絲會迅速熔斷，切斷電流流動，從而保護電路和設備免受損害。

在選擇適當的保險絲時，需要考慮電路的額定電流、短路電流、額定電壓和環境條件等因素。正確選擇保險絲可以確保電路的安全性和可靠性，并提供有效的過載保護。

五.負溫度系數熱敏電阻器（Negative Temperature Coefficient Thermistor，NTC熱敏電阻器）

負溫度系數熱敏電阻器是一種電子元件，其電阻值隨溫度的升高而下降。

NTC熱敏電阻器通常由金屬氧化物或半導體材料制成。在材料的晶格結構中，摻入了某些雜質，這些雜質使得電子在晶格中的運動受到干擾。隨著溫度的升高，溫度敏感材料中的電子能量增加，電子與雜質的相互作用減弱，從而導致電子的遷移速度和電導率增加，電阻值減小。

NTC熱敏電阻器的特點和應用包括：

溫度傳感器：由于NTC熱敏電阻器的電阻值與溫度成反比關系，它們被廣泛用作溫度傳感器。通過測量電阻值，可以確定環境溫度的變化。

溫度補償：NTC熱敏電阻器可以用于溫度補償電路中。由于其電阻值隨溫度變化的特性，可以通過與其他元件（如熱敏電阻器和電阻）串聯或并聯，實現對電路在不同溫度下的穩定工作。

溫度控制：NTC熱敏電阻器可以在溫度控制電路中起到重要作用。通過監測電阻值的變化，可以控制加熱元件或冷卻元件的工作，以維持特定溫度范圍內的穩定狀態。

電源保護：NTC熱敏電阻器還可以用于電源保護。在電源電路中，它們可以用作過電流保護器，當電流超過特定閾值時，由于電阻值的下降，它們可以限制電流的流動，保護電源和其他電路免受過大電流的損害。

總而言之，NTC熱敏電阻器是一種具有負溫度系數的熱敏元件，其電阻值隨溫度的升高而下降。它們被廣泛應用于溫度傳感、溫度補償、溫度控制和電源保護等領域。

六. 聚合物正溫度系數（Polymeric Positive Temperature Coefficient，簡稱PPTC）

PPTC電子保險絲也是一種過電流保護器件。它們具有低電阻，但在電流超過額定值時會發生熱效應，導致電阻升高，限制電流流動。通常被用作可復位保險絲或過流保護器件。PPTC元件由特殊的聚合物材料制成，具有正溫度系數的電阻特性。

PPTC元件的電阻在室溫下通常較低，使得電流可以在元件中流動而不會有明顯的電壓降。然而，當發生過流情況時，PPTC元件由于通過的電流增加而發熱。隨著溫度的升高，聚合物材料的電阻顯著增加。

PPTC元件的關鍵特性在于其能夠在故障條件下限制電流流動。當電流超過額定閾值時，PPTC元件發熱，其電阻迅速增加。這種高電阻狀態起到可復位保險絲的作用，有效限制電流，以保護電路和連接的元件。

一旦故障條件被消除，電流降到一定閾值以下，PPTC元件會冷卻并其電阻返回到較低值。這種可復位的特性使得PPTC元件與傳統保險絲不同，它們不需要在跳閘后更換。

PPTC元件在需要過流保護的各種電子電路和系統中得到應用。它們常用于電源、電池組、電機、通信設備和汽車電子等領域。PPTC元件具有體積小、可復位操作和對過流事件的快速響應等優點。

在選擇PPTC元件時，需要考慮重要參數，包括額定電壓、電流和保持電流。額定電壓應高于電路的工作電壓，而電流額定值應與最大預期電流匹配。保持電流指定了元件跳閘并增加電阻的電流水平。

PPTC元件為電子電路提供可靠的、可復位的過流保護，有助于提高安全性和可靠性。

審核編輯：湯梓紅