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关键字：协同电路 通信设备 EMI
在通信设备的正常使用过程中，由于恶劣的电磁环境可能造成个别元器件的损坏，导致通信设备不能正常工作，造成重大损失。为了确保通信设备的安全，通常在通信设备中设计有关保护电路。常用的保护器件按工作原理划分，主要有过电压保护、过电流保护、过温度保护和EMI保护等几大类。根据实现保护的不同方法，相同功能的保护器件也有不同种类可供选用。在实际运用中，为了确保满足设备的保护和可靠性要求，保护电路往往采用多重协同保护（多级保护）。
通信设备电路的保护
在通信设备的正常使用过程中，交流电网和通信线路上会出现雷击浪涌电压、火花放电等EMI瞬态干扰信号。瞬态干扰的特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入通信设备系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏通信设备的电源；当瞬态电压叠加在通信线路上时，瞬间高压便会损坏信号环路中传输、控制的元器件。另外，由于电力线搭碰、感应，通信电路上有可能出现持续的过电压、过电流，如不加保护也有可能损坏通信电路或器件，甚至造成火灾和生命财产损失。因此，必须采用恰当的保护措施，对通信系统及设备进行防护。
通信设备电路常用保护器件与工作特性
过电压保护器件通常有高阻抗特性，当电压达到它的过电压保护值以上时，就转换到低阻抗；一旦过电压故障消失，保护器件会返回到高电阻状态，是一种可恢复器件。常用的过电压保护器件有SiBar（半导体晶闸管浪涌保护器件）、瞬态电压抑制器（TVS）、MOV（金属氧化物可变电阻）、和GDT（气体放电管）等。
相反，过电流保护元件通常有低阻抗特性，当通过它的电流达到过电流保护值以上时，转换到高阻抗。常用的过电流保护器件有PPTC（聚合物正温度系数）、CPTC（陶瓷正温度系数）等，它们的共同特点是可重置，而不像保险丝为一次性的不可恢复器件。可恢复过电流保护元件的优势很明显，一旦过电流故障消失，保护器件冷却后会返回到低电阻状态。
1过电压保护器件SiBar
过电压保护器件按工作原理可以分为钳位型过电压保护器件和折返式过电压保护器件，常用的钳位型过电压保护器件有MOV（MetaloxideVaristors）和二极管，而折返式过电压保护器件有GDT和可控硅过电压保护器件。折返式过电压保护器件的I/V曲线如图1所示，它较钳位型过电压保护器件具有体积小和功耗低的优点。SiBar就是一种基于N型半导体的折返式可控硅浪涌电压过电压保护器件（TSP）。
图1折返式过电压保护器件的I/V曲线
SiBar在浪涌电压超过击穿电压时起分流的作用。当浪涌电压超过击穿电压时，SiBar工作在保护特性曲线的低阻区，形成一个低阻通路，有效地降低过电压。SiBar器件保持低阻状态直到流过该器件的电流下降到低于保持电流。在过电压事件过去之后，SiBar器件自动恢复到高阻状态。
2瞬态电压抑制器
①瞬态电压抑制器的工作原理
瞬态电压抑制器的电路符号与普通稳压二极管相同，缩写为TVS。它的正向特性与普通二极管相同，反向特性与典型的PN结雪崩器件相同。在浪涌电压的作用下，瞬态电压抑制器两电极之间的电压由额定反向关断电压VFM上升到击穿电压VBR，产生击穿。随着击穿电流的出现，流过瞬态电压抑制器的电流将达到峰值脉冲电流IPP，在其两端的电压被钳位到最大钳位电压VC以下。然后，随着脉冲电流按指数衰减，瞬态电压抑制器两电极间电压也不断下降，最后恢复到初态，这就是瞬态电压抑制器抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的工作过程。
目前，瞬态电压抑制器已被广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表（电度表）、RS232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护等各个领域。
瞬态电压抑制器主要有反向断态电压（截止电压）VRWM与反向漏电流IR、击穿电压VBR、脉冲峰值电流IPP、最大钳位电压VC、脉冲峰值功率Pm、稳态功率PO和极间电容Cj等参数。
②瞬态电压抑制器的分类
瞬态电压抑制器按极性可以分为单极性和双极性两种，单向瞬态电压抑制器的特性与稳压二极管相似，双向瞬态电压抑制器的特性相当于两个稳压二极管反向串联。
按用途，瞬态电压抑制器可以分为通用型瞬态电压抑制器和特殊电路适用的专用型瞬态电压抑制器。如果按封装及内部结构划分，瞬态电压抑制器又可以分为轴向引线、双列直插瞬态电压抑制器阵列（适用多线保护）、贴片式、组件式和大功率模块式等。
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