电子产品的耐用性正在不断提高，这在很大程度上得益于电路保护技术的发展。现代的USB设备比过去的产品更加耐用，即使频繁热插拔也不易损坏，这保障了数据及产品的安全。这种改进主要归功于隐藏在USSB产品中的电路保护器件。
电路保护对于提高电子设备的可靠性至关重要。在现实生活中，电子设备经常遭受静电冲击、电涌等不利因素的影响。例如，人体产生的静电冲击或雷雨天气引发的电压尖峰都可能导致电子设备中的微控制器、存储器等敏感元件损坏。因此，电路保护技术的需求日益增长。
据Global Information预测，全球电路保护市场在未来几年将持续增长。预计到2027年，市场规模将从2020年的463亿美元增至641亿美元，期间年复合增长率约为4.7%。其中，过流保护市场的增长率预计将达到3.7%，到2027年市场规模将达到269亿美元。而中国市场的增长更为显著，预期复合年增长率将达到7.1%，到2027年市场规模约为129亿美元。
市场上的电路保护方法多种多样，主要包括过流保护和过压保护。过流保护器件有保险丝、PTC热敏电阻和NTC热敏电阻等。过压保护器件则包括陶瓷气体放电管、半导体放电管、金属氧化物变阻器、压敏电阻、齐纳二极管、瞬态电压抑制（TVS）二极管和晶闸管等。此外，聚合物ESD保护也是一种重要的过压保护技术，它通过掺杂聚合物的复合材料来抑制快速上升的ESD瞬变。
以齐纳二极管为例，它的工作原理与普通二极管相似，但当反向偏置并达到一定电压时会导通，并将电压维持在一个固定值。由于其低成本和高效性能，齐纳二极管被广泛应用于防止电子系统中的静电放电影响。
TVS二极管则专门针对大电压波动设计，用于保护单个电路连接及作为反电动势保护。Diodes Incorporated的SMAJ33A-13-F型号TVS二极管具有高峰值脉冲耗散功率和快速响应能力，而Vishay的5KP100A-E3/54型号TVS二极管则提供极高的峰值脉冲耗散功率，以实现更长时间的电路保护。
在汽车设计中，随着自动驾驶汽车、电动汽车和混合动力汽车的普及，电路保护的需求急剧增加。汽车电子系统中的瞬态浪涌可能会损坏CAN/LIN通信总线、阀门、电机、水解控制器等部件，因此需要专门的保护机制来应对ESD、浪涌和电涌等威胁。
汽车环境中的设计挑战包括温度波动、湿度和振动冲击等因素。多层变阻器（MLV）和TVS二极管是常用的ESD保护器件。例如，Littelfuse的MLA系列和Bourns的CG0402MLU系列都是专为汽车应用设计的ESD保护器件。此外，电涌保护器件如金属氧化物变阻器（MOV）和TVS二极管可以防止多余的电压脉冲损坏敏感的汽车子系统。
智能门锁是另一个快速增长的市场领域。预计到2024年，智能门锁市场的复合年增长率将达到25%，其中住宅市场将占增长的大部分。智能锁包括键盘、无线协议链路、传感器和执行器等组件，容易受到用户ESD的影响。因此，设计者需要考虑使用TVS二极管或二极管阵列来提供必要的ESD保护。
总之，随着消费者对电子产品质量和标准的认识不断提高以及全球电子行业的发展，电路保护市场将继续扩大。汽车和消费电子行业的增长将对这一市场产生重大影响。更紧凑的表面贴装设计使得集成电路（IC）更容易受到电路中电涌的影响，因此电路保护成为必不可少的设计环节。本文提到的保护方案和产品只是电路保护市场的一小部分，供设计人员参考。
产品越来越可靠，得益于保护器件的应用