壓敏電阻工作原理及技術(shù)參數(shù)

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1、壓敏電阻“壓敏電阻"是中國大陸的名詞,意思是在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變,或者是說"電阻值對電壓敏感"的阻器。英文名稱叫“VoltageDependentResistor”簡寫為“VDR”,或者叫做“Varistor"。壓敏電阻器的電阻體材料是半導體,所以它是半導體電阻器的一個品種?,F(xiàn)在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器,它的主體材料有二價元素(Zn)和六價元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體”。在中國臺灣,壓敏電阻器稱為"突波吸收器",有時也稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。目錄1、壓敏電阻電路的

2、“安全閥”作用2、壓敏電阻的應用類型1.保護用壓敏電阻2.電路功能用壓敏電阻3、保護用壓敏電阻的基本性能4.壓敏電阻的基本參數(shù)1、壓敏電阻電路的“安全閥”作用  壓敏電阻有什么用?壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時,流過它的電流極小,相當于一只關(guān)死的閥門,當電壓超過UN時,流過它的電流激增,相當于閥門打開。利用這一功能,可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓,保護電路免受過電壓的損害。  例如:現(xiàn)在我們家用的彩電的電源電路中就使用了氧化鋅壓敏電阻,這里使用的壓敏電阻的閥值電壓約為270V,當電源電壓小于270V時(正常值為220V)它相當于不導通

3、,而當電源異常,短時超過270V時,它就導通,將電壓限制在270V。2、壓敏電阻的應用類型  不同的使用場合,應用壓敏電阻的目的,作用在壓敏電阻上的電壓/電流應力并不相同,  因而對壓敏電阻的要求也不相同,注意區(qū)分這種差異,對于正確使用是十分重要的?! 「鶕?jù)使用目的的不同,可將壓敏電阻區(qū)分為兩大類:①保護用壓敏電阻,②電路功能用壓敏電阻。保護用壓敏電阻 ?。?)區(qū)分電源保護用,還是信號線,數(shù)據(jù)線保護用壓敏電阻器,它們要滿足不同的技術(shù)標準的要求?! 。?)根據(jù)施加在壓敏電阻上的連續(xù)工作電壓的不同,可將跨電源線用壓敏電阻器區(qū)分為交流用或直流用兩種類型,壓敏電阻在這兩種電壓

4、應力下的老化特性表現(xiàn)不同?! 。?)根據(jù)壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同,可將壓敏電阻區(qū)分為浪涌抑制型,高功率型和高能型這三種類型?!  锢擞恳种菩停菏侵赣糜谝种评纂娺^電壓和操作過電壓等瞬態(tài)過電壓的壓敏電阻器,這種瞬態(tài)過電壓的出現(xiàn)是隨機的,非周期的,電流電壓的峰值可能很大。絕大多數(shù)壓敏電阻器都屬于這一類?!  锔吖β市停菏侵赣糜谖罩芷诔霈F(xiàn)的連續(xù)脈沖群的壓敏電阻器,例如并接在開關(guān)電源變換器上的壓敏電阻,這里沖擊電壓周期出現(xiàn),且周期可知,能量值一般可以計算出來,電壓的峰值并不大,但因出現(xiàn)頻率高,其平均功率相當大?!  锔吣苄停褐赣糜谖瞻l(fā)電機勵磁線圈,起重電磁鐵線圈等

5、大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器,對這類應用,主要技術(shù)指標是能量吸收能力。  壓敏電阻器的保護功能,絕大多數(shù)應用場合下,是可以多次反復作用的,但有時也將它做成電流保險絲那樣的"一次性"保護器件。例如并接在某些電流互感器負載上的帶短路接點壓敏電阻。電路功能用壓敏電阻  壓敏電阻主要應用于瞬態(tài)過電壓保護,但是它的類似于半導體穩(wěn)壓管的伏安特性,還使它具有多種電路元件功能,例如可用作: ?。?)直流高壓小電流穩(wěn)壓元件,其穩(wěn)定電壓可高達數(shù)千伏以上,這是硅穩(wěn)壓管無法達到的。 ?。?)電壓波動檢測元件?! 。?)直流電瓶移位元件?! 。?)均壓元件?! 。?)熒光啟動元件3、保護用

6、壓敏電阻的基本性能 ?。?)保護特性,當沖擊源的沖擊強(或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過規(guī)定值時,壓敏電阻的限制電壓不允許超過被保護對象所能承受的沖擊耐電壓(Urp)?! 。?)耐沖擊特性,即壓敏電阻本身應能承受規(guī)定的沖擊電流,沖擊能量,以及多次沖擊相繼出現(xiàn)時的平均功率?! 。?)壽命特性有兩項,一是連續(xù)工作電壓壽命,即壓敏電阻在規(guī)定環(huán)境溫度和系統(tǒng)電壓條件應能可靠地工作規(guī)定的時間(小時數(shù))。二是沖擊壽命,即能可靠地承受規(guī)定的沖擊的次數(shù)。 ?。?)壓敏電阻介入系統(tǒng)后,除了起到"安全閥"的保護作用外,還會帶入一些附加影響,這就是所謂"二次效應",它不應降低系統(tǒng)的正常

7、工作性能。這時要考慮的因素主要有三項,一是壓敏電阻本身的電容量(幾十到幾萬PF),二是在系統(tǒng)電壓下的漏電流,三是壓敏電阻的非線性電流通過源阻抗的耦合對其他電路的影響。4.壓敏電阻的基本參數(shù)  1.標稱電壓(V):指通過1mA直流電流時壓敏電阻器兩端的電壓值?! ?.電壓比:指壓敏電阻器的電流為1mA時產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產(chǎn)生的電壓值之比。  3.最大限制電壓(V):指壓敏電阻器兩端所能承受的最高電壓值。  4.殘壓比:通過壓敏電阻器的電流為某一值時,在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值的殘壓。殘壓比則是殘壓與標稱電壓之比?! ?

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