《電子技術(shù)應(yīng)用》
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融合GDT和MOV,Bourns打造創(chuàng)新型過(guò)壓保護(hù)器件

2019-08-13

當(dāng)前,,不管是汽車(chē)、工業(yè)設(shè)備,、醫(yī)療器械、新能源設(shè)備,、還是家用電器等,,其內(nèi)部元器件的復(fù)雜度以及使用環(huán)境的惡劣性都在與日俱增。當(dāng)電氣供應(yīng)不穩(wěn)定時(shí),,如果沒(méi)有高效穩(wěn)定的保護(hù)措施,,小則單一元器件損壞造成設(shè)備停機(jī),更嚴(yán)重的后果是整臺(tái)設(shè)備由于過(guò)壓及相關(guān)聯(lián)的高浪涌電流導(dǎo)致徹底報(bào)廢,,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,。

在使用電子電氣設(shè)備的眾多惡劣環(huán)境中,雷電是其中的代表,。我國(guó)某縣城的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,,每年因雷電導(dǎo)致過(guò)壓造成的設(shè)備損壞占整體的70.11%,單一工作單位的損失就可達(dá)數(shù)十萬(wàn)元,。再加上如今消費(fèi)者對(duì)于設(shè)備的功能要求越來(lái)越嚴(yán)苛和多樣,,促使電路保護(hù)元件已經(jīng)從最開(kāi)始的玻璃管保險(xiǎn)絲,,發(fā)展成為龐大的電子元器件分支。

為了幫助設(shè)備廠商應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境,,提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,,全球知名的電子元器件制造與供貨商美國(guó)柏恩(Bourns)推出了GMOV?系列過(guò)電壓保護(hù)元件(以下簡(jiǎn)稱GMOV?系列)。

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圖:GMOV?系列產(chǎn)品構(gòu)成圖

當(dāng)前,,很多器件廠商選擇使用金屬氧化物壓敏電阻(MOV)和氣體放電管(GDT)的離散組合,,以此提供魯棒,、低泄漏的前端保護(hù)方案來(lái)應(yīng)對(duì)電壓暫態(tài)響應(yīng),。Bourns公司代理商世健公司(Excelpoint)技術(shù)支持部副總監(jiān)Angus Zhao表示:“ Bourns創(chuàng)新地將自家專利且節(jié)省空間的FLAT?技術(shù)扁平氣體放電管(FLAT-GDT)與金屬氧化物壓敏電阻(MOV)相結(jié)合,創(chuàng)造出精巧且增強(qiáng)的過(guò)壓組合式保護(hù)器,。GMOV?系列更為緊湊,、堅(jiān)固,滿足了嚴(yán)苛的小型化器件要求,,結(jié)合MOV的高壓續(xù)流遮斷能力的特點(diǎn),,解決了單獨(dú)采用GDT的續(xù)流問(wèn)題。同時(shí),,GMOV?有效地消除由于MOV漏電流或者過(guò)電流造成的發(fā)熱損壞和其他大多數(shù)損壞,,進(jìn)而形成一種零待機(jī)能耗的保護(hù)解決方案。由于極間電容小于4pF,,可同時(shí)用于電源和一些信號(hào)線的防護(hù)場(chǎng)景,;標(biāo)準(zhǔn)的14mm和20mm封裝兼容MOV產(chǎn)品封裝,滿足UL1449的安規(guī)要求的應(yīng)用場(chǎng)景,?!?/p>

在低頻條件下,GMOV?系列的限壓等于單個(gè)MOV和GDT組件的限壓之和,。在實(shí)際應(yīng)用中,,可提高電路實(shí)際的耐壓需求。

當(dāng)器件中有浪涌電壓時(shí),,GMOV?系列里面的GDT能夠在不到一微秒的時(shí)間內(nèi),,快速打開(kāi)并連接MOV,將浪涌電壓控制到可接受的水平,。當(dāng)浪涌電壓過(guò)去,,線路電壓下降后通過(guò)MOV,關(guān)閉GDT,。一旦GDT關(guān)閉,,GMOV?系列就會(huì)像以前一樣斷開(kāi)MOV與線路的連接。GMOV?系列的功能是一種非常特殊的“共生”關(guān)系,,在這種關(guān)系中,,GDT和MOV共同工作,,這也是其能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定有效的關(guān)鍵所在。

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圖:GMOV?系列線路圖

相較于MOV器件,,GMOV?系列過(guò)電壓保護(hù)元件能夠應(yīng)對(duì)瞬態(tài)和瞬時(shí)過(guò)壓尖峰,,避免在惡劣環(huán)境中出現(xiàn)退化和失效的情況,顯著增加了MOV的MTBF(平均故障間隔時(shí)間),,提供更高水平的性能和安全性,。GMOV?系列采用標(biāo)準(zhǔn)14 mm和20 mm MOV封裝,可直接替代標(biāo)準(zhǔn)14和20 mm MOV,。

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圖:產(chǎn)品尺寸圖(單位:mm)

下圖是MOV器件和GMOV?系列在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn):

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通過(guò)圖示可以看到,,在假定的120 Vrms應(yīng)用中,標(biāo)準(zhǔn)的130V MOV器件在鉗位電壓,、泄漏,、老化特性和對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓(TOV)的響應(yīng)幾個(gè)方面的表現(xiàn)都是最差的;275V MOV器件能幫助減輕泄漏和老化問(wèn)題,,然而一個(gè)瞬時(shí)過(guò)電壓條件仍可能導(dǎo)致過(guò)量的泄漏和器件損壞,;第三個(gè)例子表明當(dāng)130V TMOV/iMOV器件集成熱保護(hù)時(shí),基礎(chǔ)性能和130V MOV器件相似,,但在瞬時(shí)過(guò)電壓來(lái)臨時(shí),,仍然有失效的可能;相比較而言,,GMOV?系列的鉗位電壓和130V MOV器件類似,,但優(yōu)于275V MOV器件,并且泄漏,、老化特性和對(duì)瞬時(shí)過(guò)電壓(TOV)的響應(yīng)方面都是表現(xiàn)出優(yōu)越的性能,。

下圖也讓我們比較直觀地看到了GMOV?系列在保護(hù)設(shè)備方面的優(yōu)越性能。

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通過(guò)圖示可以看到,,達(dá)到Vfp的鉗位轉(zhuǎn)換時(shí)間(Clamp Transition Time)表示GDT啟動(dòng)所需的時(shí)間,,GMOV?系列產(chǎn)品的鉗位轉(zhuǎn)換時(shí)間能夠持續(xù)小于0.3μs。

綜上所述,,GMOV?系列非常適用于需要高性能電路保護(hù)的交流和直流電源應(yīng)用,。因此,GMOV?系列可用于所有主要市場(chǎng)和垂直行業(yè),,如工業(yè),、消費(fèi)品、醫(yī)療和通信等,。GMOV?系列的應(yīng)用案例包括電涌保護(hù)器件(SPD),、白色家電、充電器,、太陽(yáng)能(新能源儲(chǔ)能),、醫(yī)療電子(低/中等風(fēng)險(xiǎn))以及智能電網(wǎng)的電力保護(hù)應(yīng)用的電源和數(shù)據(jù)端口保護(hù),。我們甚至可以這樣認(rèn)為,幾乎很多由AC或DC供電的應(yīng)用都可以使用GMOV?系列進(jìn)行過(guò)壓保護(hù),。

智能電網(wǎng)及能源儲(chǔ)能等市場(chǎng)就是一個(gè)很好的例子,,GMOV?系列能夠減少泄漏電流這一產(chǎn)品特性在能源市場(chǎng)有極大的吸引力,特別是在存在電壓應(yīng)力和瞬態(tài)過(guò)電壓的情況下,,對(duì)于防止由于MOV爆裂造成火災(zāi)等安全隱患的需求,。此外,GMOV?系列的4pF級(jí)電容優(yōu)勢(shì)允許電力數(shù)據(jù)線通信獲得異常高的數(shù)據(jù)速率,。

目前,,GMOV?系列產(chǎn)品已經(jīng)上市,作為Bourns的代理商,,世健公司將會(huì)把GMOV?系列添加到產(chǎn)品線目錄和解決方案中,,讓世健公司客戶的設(shè)備都能夠享受到由GMOV?系列帶來(lái)的優(yōu)質(zhì),、持久,、全方位的保護(hù)。

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圖: GMOV?-14D系列產(chǎn)品列表(一)

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圖: GMOV?-20D系列產(chǎn)品列表(二)

關(guān)于世健——亞太區(qū)領(lǐng)先的元器件授權(quán)代理商

世健是完整解決方案的供應(yīng)商,,為亞洲電子廠商包括原設(shè)備生產(chǎn)商(OEM),、原設(shè)計(jì)生產(chǎn)商(ODM)和電子制造服務(wù)提供商(EMS)提供優(yōu)質(zhì)的元器件、工程設(shè)計(jì)及供應(yīng)鏈管理服務(wù),。

世健與供應(yīng)商及電子廠商緊密協(xié)作,,為新的科技與趨勢(shì)作出定位,并幫助客戶把這些最先進(jìn)的科技揉合于他們的產(chǎn)品當(dāng)中,。集團(tuán)分別在新加坡,、中國(guó)及越南設(shè)有研發(fā)中心,專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)造新的解決方案,,幫助客戶提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間,。世健研發(fā)的完整解決方案及參考設(shè)計(jì)可應(yīng)用于工業(yè)、無(wú)線通信及消費(fèi)電子等領(lǐng)域,。

世健是新加坡的主板上市公司,,總部設(shè)于新加坡,擁有超過(guò)750名員工,,業(yè)務(wù)范圍已擴(kuò)展至亞太區(qū)40多個(gè)城市和地區(qū),,遍及新加坡、馬來(lái)西亞,、泰國(guó),、越南、中國(guó),、印度,、印度尼西亞,、菲律賓及澳大利亞等十多個(gè)國(guó)家。世健集團(tuán)在2018年的年?duì)I業(yè)額超過(guò)12億5千萬(wàn)美元,。世健于1993年開(kāi)始發(fā)展中國(guó)業(yè)務(wù),,中國(guó)區(qū)總部設(shè)于香港,并擁有11個(gè)分公司及辦事處,、研發(fā)中心及物流中心,,業(yè)務(wù)遍及中國(guó)多個(gè)城市和地區(qū)。

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