TE connectivityのカタログを見ていたらずいぶんといろんな保護素子が載っていたので、メモがてら簡単に紹介したいと思います。
ポリスイッチ
いわゆるPTCサーミスタです。
温度が上がると抵抗値が急上昇する部品で、その特性を使って電流を制限をする用途で使います。
「大電流が流れる→部品の温度上昇→部品の抵抗値が上昇→電流が制限」
という流れで電流を制限します。
普通のヒューズと違って、電流が止まれば冷えてまた導通状態に戻るので、過電流の度にヒューズを交換しなくて済みます。
そんな特性上、最近の機器ではヒューズ代わりにポリスイッチを使うことがすごく多いです。
こんな便利で素晴らしい部品ですが、周囲の温度で特性がずいぶんと変化してしまいます。
温度が上昇すると抵抗値が上がる仕組みなので、高温環境では少しの電流が流れただけですぐに抵抗値が上がってしまいますので、あまり電流を流せません。
低温環境では逆に大電流が流れてもなかなか温度が上がらないので、保護がききにくくなります。
なので、「常温ではきちんと保護されるのに、低温環境だと機器が壊れる」ということが現実にあります。
それから、自分の発熱で抵抗値が上がる仕組みなので、反応速度はそこまで速くありません。
電流と周囲温度によりますが、データシート上の代表値だと0.1秒から数十秒かかります。
数msの大電流で壊れてしまうような回路の場合、ポリスイッチでは保護しきれません。
ポリマーESD保護素子
ツェナーダイオードやバリスタのような高電圧を吸収する保護素子。
容量が0.25pFと小さいので、高速信号でも使えます。
ちなみに普段使っているROHMのツェナーダイオードだと寄生容量が10pF以上あるので、あまり高速な信号だとゆがみます。
ただ、ラインナップが３つしか無いので、ぶっちゃけ使い所に困りますね。
最大動作電圧 14V/24Vのラインナップのみ。
シリコンESD保護素子
これも高電圧を吸収する保護素子です。
しかし、上と違って容量が4.5pFあるので、高速信号には使いにくいです。
また、最大動作電圧6Vのラインナップしか無いので、使い所が限られます。
USBの保護ぐらいでしょうか。
ガスアレスター
これも高電圧を吸収する保護素子ですが、75V-4000Vと高電圧向けです。
通常の機器では内部でそれほど高電圧を使わないので、AC部分向けのソリューションですね。
表面実装ヒューズ
ヒューズと言うと丸いガラス管を思いつきますが、今ではチップ型のSMDタイプのヒューズもあります。
正直、「短絡で発火しないように保護はしてほしいけど、それで機器自体が壊れてしまっては困る」というケースがほとんどなので、一度切れたらおしまいなヒューズを使うことはめったにありません。
だいたいポリスイッチを使いますね。