【導讀】雷電防護器件有很多種，其特性各有不同。本文以TSPD和PPTC為例，對這兩種保護器件的應用特性和注意事項以及防護原理都給出了很詳細的講解，看這兩種器件到底有什么厲害之處。
TSPD與PPTC在雷電防護電路中的應用
TSPD (Thyristor Surge Protector Devices) ：
過電壓電路保護器件有兩種類別，箝制和“轉折”，或“急劇短路”器件。如金屬氧化物變阻器（MOV）和二極管的箝制型器件在運行中能夠讓電壓上升到設計好的箝制水平以流過至負載。如TSPD和氣體放電管之類的“轉折”器件對應于超過擊穿電壓的浪涌電壓情況作為一個分流器器件來工作。
“轉折”型器件提供了優于箝制器件的一項優點。對于某個給定的故障電流，在TSPD內耗散的功率遠小于如MOV或雪崩二極管的箝制器件內所耗散的功率，這是由于“轉折”器件兩端的電壓更小。
這樣就可使用小尺寸的過電壓器件，并使電容值降低，而這正是高速通訊設備極為需要的特性之一。
這種基于芯片的器件能夠對擊穿電壓進行精確的設置，并且不會在多次故障事件后降低等級。TSPD還可以按照SMB的表面安裝封裝進行供貨，有助于節約部件密集的印刷電路板上的空間。
在電壓超過器件“轉折”所需的擊穿電壓時，將導致一個低阻抗路徑的形成，從而有效地對過電壓狀況進行短路。器件將在流經它的電流降低到其保持額定值以下前保持在這種低阻抗狀態下。在過電壓事件發生后，器件將恢復成高阻值狀態，實現正常的系統運行。
TSPD 應用注意事項：
1. 擊穿電壓：決定器件在哪一點應當從高阻抗轉入到低阻抗，以保護負載。需要進行保護的最低電壓是多少，最大擊穿電壓必須小于此值。
2. 關斷狀態電壓：器件的最大額定運行電壓必須大于系統的持續運行電壓，這個值定義為峰值振鈴（交流）電壓加上直流電壓的總和。
3. 峰值脈沖電流：器件的峰值脈沖電流必須大于針對系統規定的最大浪涌電流。如果不是這樣，就有可能需要增加額外的電阻值來減少脈沖電流，讓其處于器件的脈沖額定值范圍以內。典型峰值脈沖電壓值在相關電信標準的雷擊浪涌部分規定，例如Telcordia GR-1089 和FCC Part 68。
4. 保持電流：保持電流決定了過電壓保護器件將在保時“復位”或從低阻抗切換至高阻抗，從而讓系統恢復正常。該器件的保持電流必須大于系統的電源電流，否則它將保持在低狀態下。
PPTC
PPTC電路保護器件采用半晶體狀聚合物與導電性顆粒復合制造。在正常溫度下，這些導電性顆粒在聚合物內構成了低電阻的網絡結構，但是，如果溫度上升到器件的切換溫度（TSw）時，無論這種狀況是由于部件流過很大的電流造成的，還是由于環境溫度的上升造成的，聚合物內的晶體物質將會融化并成為無定形物質。在晶體相融化階段所出現的體積增長導致導電性顆粒在液力作用下分隔，并導致器件的電阻值出現巨大的非線性增長。
典型情況下，電阻值將增加3到4個數量級。此電阻值在增加后能夠將故障條件下流經的電流數量降低到一個較低的穩態水平，從而保護電路內的設備。在故障排除以前以及電路電源斷開以前，PPTC器件將保護在其閂鎖（高阻值）狀態下，而故障排除以及電路電源斷開時，導電性復合材料冷卻下來并重新結晶，將PPTC恢復成電路內的低阻值狀態，受影響的設備也恢復到正常的運行狀況。
PPTC器件在電路中作為串聯部件使用。此器件所具有的較小外形有助于節省寶貴的板卡空間。而且與傳統上要求用戶能夠接觸到的熔斷器相反，PPTC器件的可復位功能允許其布置在無法接觸到的位置。由于PPTC器件屬于固態器件，所以也能耐受機械沖擊和振動，從而有助于在廣泛的應用范圍內提供可靠的保護能力。
一旦PPTC器件動作，由于它需要有一個很低的焦耳加熱泄漏電流或外部熱源來保護其已動作狀況，所以有一個很小數值的電流通過。一旦故障狀況被排除，這個熱源即被消除。這時器件就可以恢復到低阻值狀態，而電路也就恢復正常。
