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(guó)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(shuō)"電阻值對(duì)電壓敏感"的阻器。英文名稱叫“VoltageDependentResistor”簡(jiǎn)寫為“VDR”,或者叫做“Varistor"。壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體,所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)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(jià)元素(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來(lái)看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。在中國(guó)臺(tái)灣,壓敏電阻器稱為"突波吸收器",有時(shí)也稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。目錄1、壓敏電阻電路

2、的“安全閥”作用2、壓敏電阻的應(yīng)用類型1.保護(hù)用壓敏電阻2.電路功能用壓敏電阻3、保護(hù)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(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時(shí),流過(guò)它的電流極小,相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門,當(dāng)電壓超過(guò)UN時(shí),流過(guò)它的電流激增,相當(dāng)于閥門打開(kāi)。利用這一功能,可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓,保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害?! ±纾含F(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(dāng)電源電壓小于270V時(shí)(正常值為220V)它相當(dāng)于不

3、導(dǎo)通,而當(dāng)電源異常,短時(shí)超過(guò)270V時(shí),它就導(dǎo)通,將電壓限制在270V。2、壓敏電阻的應(yīng)用類型  不同的使用場(chǎng)合,應(yīng)用壓敏電阻的目的,作用在壓敏電阻上的電壓/電流應(yīng)力并不相同,  因而對(duì)壓敏電阻的要求也不相同,注意區(qū)分這種差異,對(duì)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(hù)用壓敏電阻,②電路功能用壓敏電阻。保護(hù)用壓敏電阻 ?。?)區(qū)分電源保護(hù)用,還是信號(hào)線,數(shù)據(jù)線保護(hù)用壓敏電阻器,它們要滿足不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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

4、種電壓應(yīng)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(guò)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^(guò)電壓和操作過(guò)電壓等瞬態(tài)過(guò)電壓的壓敏電阻器,這種瞬態(tài)過(guò)電壓的出現(xiàn)是隨機(jī)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(kāi)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(jì)算出來(lái),電壓的峰值并不大,但因出現(xiàn)頻率高,其平均功率相當(dāng)大?!  锔吣苄停褐赣糜谖瞻l(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈,起重電磁

5、鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器,對(duì)這類應(yīng)用,主要技術(shù)指標(biāo)是能量吸收能力。  壓敏電阻器的保護(hù)功能,絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合下,是可以多次反復(fù)作用的,但有時(shí)也將它做成電流保險(xiǎn)絲那樣的"一次性"保護(hù)器件。例如并接在某些電流互感器負(fù)載上的帶短路接點(diǎn)壓敏電阻。電路功能用壓敏電阻  壓敏電阻主要應(yīng)用于瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù),但是它的類似于半導(dǎo)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(dá)數(shù)千伏以上,這是硅穩(wěn)壓管無(wú)法達(dá)到的。 ?。?)電壓波動(dòng)檢測(cè)元件?! 。?)直流電瓶移位元件?! 。?)均壓元件?! 。?)熒光啟動(dòng)元件

6、3、保護(hù)用壓敏電阻的基本性能 ?。?)保護(hù)特性,當(dāng)沖擊源的沖擊強(qiáng)(或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過(guò)規(guī)定值時(shí),壓敏電阻的限制電壓不允許超過(guò)被保護(hù)對(duì)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(yīng)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(shí)的平均功率?! 。?)壽命特性有兩項(xiàng),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(yīng)能可靠地工作規(guī)定的時(shí)間(小時(shí)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(hù)作用外,還會(huì)帶入一些附加影響,這就是所謂"二次效應(yīng)",它不應(yīng)降

7、低系統(tǒng)的正常工作性能。這時(shí)要考慮的因素主要有三項(xiàng),一是壓敏電阻本身的電容量(幾十到幾萬(wàn)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(guò)源阻抗的耦合對(duì)其他電路的影響。4.壓敏電阻的基本參數(shù)  1.標(biāo)稱電壓(V):指通過(guò)1mA直流電流時(shí)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(shí)產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時(shí)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(guò)壓敏電阻器的電流為某一值時(shí),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(biāo)稱電壓之比?! ?

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