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压敏电阻作用是什么?压敏电阻应该怎么选择才好?

时间:2019/8/22 13:49:41   作者:   来源:金兔子创业网   阅读:12   评论:0
内容摘要:压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等;压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护...
压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等; 压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千Pf的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。压敏电阻器简称VDR,是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。

  ( 1)保护特性,当冲击源的冲击强(或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时,压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压(Urp)。

(2)耐冲击特性,即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流,冲击能量,以及多次冲击相继出现时的平均功率。

(3)寿命特性有两项,一是连续工作电压寿命,即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间(小时数)。二是冲击寿命,即能可靠地承受规定的冲击的次数。

(4)压敏电阻介入系统后,除了起到“安全阀”的保护作用外,还会带入一些附加影响,这就是所谓“二次效应”,它不应降低系统的正常工作性能。这时要考虑的因素主要有三项,一是压敏电阻本身的电容量(几十到几万PF),二是在系统电压下的漏电流,三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。



压敏电阻器的种类压敏电阻器可以按布局、制造历程、应用材料和伏安个性分类。

1.按布局分类压敏电阻器按其布局可分为结型压敏电阻器、体型压敏电阻器、单颗粒层压敏电阻器和薄膜压敏电阻器等。结型压敏电阻器是因为电阻体与金属电极之间的稀罕接触,才力有了非线性个性,而体型压敏电阻器的非线性是由电阻体本人的半导体性子决定的。

2.按应用材料分类压敏电阻器按其应用材料的不同可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗(硅)压敏电阻器、铁酸钡压敏电阻器等多种。

3.按其伏安个性分类压敏电阻器按其伏安个性可分为对称型压敏电阻器(无极性)和非对称型压敏电阻器(有极性)。

在选用压敏电阻时,必须考虑电路的具体条件,一般应遵循以下原则:

1、压敏电压V1mA的选取
根据电源电压选取,连续施加在压敏电阻两端的电源电压,不能超过规格书中列出的“最大持续工作电压”值。即压敏电阻器的最大直流工作电压必须大于电源线(信号线)的直流工作电压VIN,即VDC≥VIN;对于220V交流电源的压敏选择,要充分考虑到电网工作电压的波动幅度,选取压敏电阻的压敏电压值时,要留有足够的余量。国内电网一般的波动幅度为25%。应选用压敏电压为470V~620V的压敏电阻较合适。选用压敏电压高一点的压敏电阻,可以降低故障率,延长使用寿命,但残压略有增大。

2、通流量的选取
压敏电阻的标称放电电流应大于要求承受的浪涌电流或设备工作中可能出现的最大浪涌电流。标称放电电流应按压敏电阻浪涌寿命次数定额曲线中冲击10次以上的数值进行计算,约为最大冲击通流量的30%(即0.3IP)左右。

3、箝位电压的选取
压敏电阻的箝位电压必须小于被保护的部件或设备能承受的最大电压(即安全电压)。

4、电容Cp的选择
对于高频率传输信号,电容Cp应小些,反之亦然5、内阻匹配(ResistanceMatch)
被保护元器件(线路)内阻R(R≥2Ω)与压敏电阻瞬态内阻Rv关系:R≥5Rv;对于内阻较小的被保护元器件,在不影响信号传输速率的情况下,尽量採用大电容压敏电阻。


      压敏电阻的主要作用就是用于电路中的瞬态电压保护。由于其如上所述的工作原理,使得压敏电阻相当于一个开关,只有当电压高于阙值时,阻值无穷小,开关闭合,使得流过其的电流激增而对其他电路的影响变化不大,进而减小了过电压对后续敏感电路的影响。压敏电阻的这种保护功能可以多次反复使用,也可做成类似于电流保险丝的一次性保护器件。

压敏电阻的保护功能已有了广泛应用,例如,家用彩电的电源电路就是使用压敏电阻来完成过电压保护功能的,当电压超过阙值时,压敏电阻便体现其钳位特性,把过高的电压拉低,使得后级电路工作在安全电压范围内。

压敏电阻主要用于电路中的瞬态过电压保护,但由于其类似于半导体稳压管的伏安特性,使得它还具有多种的电路元件功能。比如:压敏电阻是一种直流高压小电流稳压元件,稳定电压可达数千伏以上,是硅稳压管无法达到的;压敏电阻可用作电压波动检测元件;可用作直流电平移位元件;可用作荧光启动元件;可用作均压元件等等。

雷击会引起大气过电压。大多属于感应性过电压。雷击对输电线路放电产生的过电压称为直接雷击过电压,其电压值特别高,可达102~104V造成的危害极大。因此,对室外的电力系统和电器设备,必须采取措施防止过电压。

标签:压敏电阻的作用 压敏电阻怎么选择 

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