融合GDT和MOV，Bourns打造創(chuàng)新型過(guò)壓保護(hù)器件

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(chēng)GMOV?系列）。

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(zhuān)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(mǎn)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(xiàn)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(mǎn)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(xiàn)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(xiàn)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。

圖：GMOV?系列線(xiàn)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。

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)：

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(lèi)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。

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(xiàn)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(xiàn)目錄和解決方案中，讓世健公司客戶(hù)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)。

圖： GMOV?-14D系列產(chǎn)品列表（一）

圖： GMOV?-20D系列產(chǎn)品列表（二）