本文詳細介紹了防護雷電及過電壓的常用方法：分流、均壓、屏蔽、接地和保護。對構成浪涌保護器的內部器件如：放電管、壓敏電阻、TVS瞬態電壓抑制器、共模線圈等也有詳細介紹，且根據器件的各自特點設計理想的浪涌保護器。

　　微電子設備遭受雷電的危害

　　微電子設備由于雷擊放電或者電氣設備的開關操作而產生的過電壓對設備造成失效、損壞的實例屢見不鮮，由此造成了巨大的經濟損失。直接損失通常反映設備使用者在硬件方面的損失，可以修復或者替換。然而軟件方面的損失以及設備停機所造成的損失是無法彌補的。對微電子設備采取行之有效的保護措施，實現對集成度越高而耐受過電壓能力越來越低的電子系統（設備）的可靠防護，盡量減小其遭受雷擊或沖擊過電壓的干擾和損壞，已成為微電子設備可靠性工作中急需解決的問題。

　　微電子設備通常工作在低壓電網中，低壓電網中過電壓有四類：雷電引起的過電壓、靜電放電、操作過電壓以及工頻過電壓。過電壓通常以共模（過電壓在帶電導體或中性線和大地之間產生）和差模（過電壓在帶電導體之間產生）兩種干擾方式干擾低壓電網，其中雷電過電壓破壞性最大。

　　防雷及過電壓保護機理

　　在電子設備防雷及過電壓保護上，通常采用分流、均壓、屏蔽、接地及保護等方式。這種電子設備是目前雷電防護中不可缺少的一種裝置，過去也稱為“過電壓保護器（SPD）”。其作用就是把竄入電力線、信號傳輸線瞬時過壓限制在設備或系統所能承受的電壓范圍內，或將強大的雷電流泄流入大地，使被保護設備或系統不受沖擊。

　　常用防雷及過電壓器件

　　目前常用的防雷及過電壓防雷器件有放電管（充氣式放電管）、壓敏電阻和瞬態電壓抑制器等。

　　1、氣體放電管

　　氣體放電管為低靈敏度保護器件，其工作部分通常用玻璃封裝或陶瓷封裝，內部為一對相互隔開的冷陰極電極，并充以一定壓力的惰性氣體（多數為氬氣）。為了提高放電管的觸發概率，在放電管內還有助觸發劑，從結構上分二極型或三極型。

　　常用過電壓放電器可以排放10KA （ 8/20μs）以下的瞬態電流。氣體放電管的反應時間是指從外加電壓超過擊穿電壓到產生擊穿現象的時間，氣體放電管一般在μm微秒數量級。氣體放電管具有多種不同規格的直流擊穿電壓，其值取決于氣體的種類和電極間的距離等因素。

　　氣體放電管的電容量很小，一般≤1~5pF.它的工作原理是指當加至氣體放電管兩電極間電壓達到電極擊穿電壓Ubr時，放電間隙立即點火放電，流通較大電流，而氣體放電管兩端電壓降到電極間電弧電壓，呈現低電阻。氣體放電管可在直流和交流條件下使用，所選用的直流放電電壓Udc≥Uo（Uo為線路正常工作的直流電壓）；交流條件下使用時，Udc≥1.44Un（Un為線路正常工作的交流電壓有效值）。

　　氣體放電管的動作時間在毫秒范圍內，廣泛用于遠程通訊領域，優點是耐電流大而靜電容小。缺點是點火電壓高，且點火性能受到時間的限制。氣體放電管的另一缺點是可能出現電源續流問題。氣體放電管點火以后，在電壓超過24V的低阻抗電路，尤其容易將原本只希望持續幾微秒后將氣體放電管引起的短路繼續保持下去，結果是氣體放電管在瞬間會爆裂。因此，在采用氣體放電管的過電壓保護線路里，必須預設一個斷路器，以便在極短的時間將電路切斷。