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压敏电阻意思是"葡萄京棋牌下载388:在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制

发布时间:2020-03-24 16:58编辑:公告浏览(126)

    发布时间:15-11-03 17:33分类:技术文章 标签:压敏电阻器 压敏电阻标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示,如加J为家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压V1mA和通流容量两个参数。 压敏电阻的测量:压敏电阻一般并联在电路中使用,当电阻两端的电压发生急剧变化时,电阻短路将电流保险丝熔断,起到保护作用。压敏电阻在电路中,常用于电源过压保护和稳压。测量时将万用表置10k档,表笔接于电阻两端,万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值,如果超出这个数值很大,则说明压敏电阻已损 1、所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从10-9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp为电路额定电压的峰值。VAC为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V,则压敏电阻电压值V1mA=1.5Vp=1.5××220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此压敏电阻的击穿电压可选在470-480V之间。 2、所谓通流容量,即*大脉冲电流的峰值是环境温度为2.5℃情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言,压敏电压的变化不超过±10%时的*大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命,ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品*大通流量。然而从保护效果出发,要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下,实际发生的通流量是很难精确计算的,则选用2-20KA的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时,可将几只单个的压敏电阻并联使用,并联后的压敏电不变,其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同,否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。 压敏电阻器的应用原理 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC或电器设备;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 压敏电阻的选用 选用压敏电阻器前,应*了解以下相关技术参数:标称电压是指在规定的温度和直流电流下,压敏电阻器两端的电压值。漏电流是指在25℃条件下,当施加*大连续直流电压时,压敏电阻器中流过的电流值。等级电压是指压敏电阻中通过8/20等级电流脉冲时在其两端呈现的电压峰值。通流量是表示施加规定的脉冲电流(8/20μs)波形时的峰值电流。浪涌环境参数包括*大浪涌电流IpM(或*大浪涌电压VpM和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脉冲宽度Tt、相邻两次浪涌的*小时间间隔Tm以及在压敏电阻器的预定工作寿命期内,浪涌脉冲的总次数N等。 3.1标称电压选取 一般地说,压敏电阻器常常与被保护器件或装置并联使用,在正常情况下,压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压,即使在电源波动情况*坏时,也不应高于额定值中选择的*大连续工作电压,该*大连续工作电压值所对应的标称电压值即为选用值。对于过压保护方面的应用,压敏电压值应大于实际电路的电压值,一般应使用下式进行选择:VmA=av/bc 式中:a为电路电压波动系数,一般取1.2; v为电路直流工作电压(交流时为有效值);b为压敏电压误差,一般取0.85; c为元件的老化系数,一般取0.9; 这样计算得到的VmA实际数值是直流工作电压的1.5倍,在交流状态下还要考虑峰值,因此计算结果应扩大1.414倍。另外,选用时还必须注意: (1)必须保证在电压波动*大时,连续工作电压也不会超过*大允许值,否则将缩短压敏电阻的使用寿命; (2)在电源线与大地间使用压敏电阻时,有时由于接地不良而使线与地之间电压上升,所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。 压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的*大通流量。 应用 电路浪涌和瞬变防护时的电路。对于压敏电阻的应用连接,大致可分为四种类型: *种类型是电源线之间或电源线和大地之间的连接,作为压敏电阻器,*具有代表性的使用场合是在电源线及长距离传输的信号线遇到雷击而使导线存在浪涌脉冲等情况下对电子产品起保护作用。一般在线间接入压敏电阻器可对线间的感应脉冲有效,而在线与地间接入压敏电阻则对传输线和大地间的感应脉冲有效。若进一步将线间连接与线地连接两种形式组合起来,则可对浪涌脉冲有更好的吸收作用。 第二种类型为负荷中的连接,它主要用于对感性负载突然开闭引起的感应脉冲进行吸收,以防止元件受到破坏。一般来说,只要并联在感性负载上*可以了,但根据电流种类和能量大小的不同,可以考虑与R-C串联吸收电路合用。 第三种类型是接点间的连接,这种连接主要是为了防止感应电荷开关接点被电弧烧坏的情况发生,一般与接点并联接入压敏电阻器即可。 第四种类型主要用于半导体器件的保护连接,这种连接方式主要用于可控硅、大功率三极管等半导体器件,一般采用与保护器件并联的方式,以限制电压低于被保护器件的耐压等级,这对半导体器件是一种有效的保护。 氧化锌压敏电阻存在的问题 现有压敏电阻在配方和性能上分为相互不能替代的两大类: 4.1高压型压敏电阻 高压型压敏电阻,其优点是电压梯度高(100~250V/mm)、大电流特性好(V10kA/V1mA≤1.4)但仅对窄脉宽(2≤ms)的过压和浪涌有理想的防护能力,能量密度较小,(50~300)J/cm3。 4.2高能型压敏电阻 高能型压敏电阻,其优点是能量密度较大(300J/cm3~750J/cm3),承受长脉宽浪涌能力强,但电压梯度较低(20V/mm~500V/mm),大电流特性差(V10kA/V1mA>2.0)。 这两种配方的性能差别造成了许多应用上的“死区”,在10kV电压等级的输配电系统中广泛采用了真空开关,由于它动作速度快、拉弧小,会在操作瞬间造成极高过压和浪涌能量,如果选用高压型压敏电阻加以保护(如避雷器),虽然它电压梯度高、成本较低,但能量容量小,容易损坏;如果选用高能型压敏电阻,虽然它能量容量大,寿命较长,但电压梯度低,成本太高,是前者的5~13倍。 中小功率变频电源中,过压保护的对象是功率半导体器件,它对压敏电阻的大电流特性和能量容量的要求都很严格,而且要同时做到元件的小型化。高能型压敏电阻在能量容量上可以满足要求,但大电流性能不够理想,小直径元件的残压比较高,往往达不到限压要求;高压型压敏电阻的大电流特性较好,易于小型化,但能量容量不够,达不到吸能要求。中小功率变频电源在这一领域压敏电阻的应用几乎还是空白。 压敏电阻参数 1.标称电压(V):指通过1mA直流电流时压敏电阻器两端的电压值。 2.电压比:指压敏电阻器的电流为1mA时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA时产生的电压值之比。 3.*大限制电压(V):指压敏电阻器两端所能承受的*高电压值。 4.残压比:通过压敏电阻器的电流为某一值时,在它两端所产生的电压称为这一电流值的残压。残压比则是残压与标称电压之比。 5.通流容量(kA):通流容量也称通流量,是指在规定的条件(规定的时间间隔和次数,施加标准的冲击电流)下,允许通过压敏电阻器上的*大脉冲(峰值)电流值。 6.漏电流(mA):漏电流也称等待电流,是指压敏电阻器在规定的温度和*大直流电压下,流过压敏电阻器电流。 7.电压温度系数:指在规定的温度范围(温度为20℃~70℃)内,压敏电阻器标称电压的变化率,即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时,温度改变1℃时,压敏电阻器两端电压的相对变化。 8.电流温度系数:指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时,温度改变1℃时,流过压敏电阻器电流的相对变化。 9.电压非线性系数:指压敏电阻器在给定的外加电压作用下,其静态电阻值与动态电阻值之比。 10.绝缘电阻:指压敏电阻器的引出线(引脚)与电阻体绝缘表面之间的电阻值。 11.静态电容量(PF):指压敏电阻器本身固有的电容容量。

    1、氧化锌压敏电阻器应用原理 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,比空气放电管快,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。 压敏电阻器与被保护的电器设备或元器件并联使用。当电路中出现雷电过电压或瞬态操作过电压Vs时,压敏电阻器和被保护的设备及元器件同时承受Vs,由于压敏电阻器响应速度很快,它以纳秒级时间迅速呈现优良非线性导电特性,此时压敏电阻器两端电压迅速下降,远远小于Vs,这样被保护的设备及元器件上实际承受的电压就远低于过电压Vs,从而使设备及元器件免遭过电压的冲击。2、氧化锌压敏电阻器压敏电压的选择 根据被保护电源电压选择压敏电阻器的规定电流下的电压V1mA。一般选择原则为:对于直流回路:V1mA≥2.0VDC对于交流回路:V1mA≥2.2V有效值 特别指出对于压敏电阻压敏电压的选择标准是要高于供电电压,在能够满足可以保护需要保护器件的的同时,尽可能选择压敏电压高的压敏电阻,这样不仅可以保护器件,也能提高压敏电阻的使用寿命。比如要保护的器件耐压为Vdc=550Vdc,器件的工作电压V=300Vdc,那么我们选择压敏电阻就应该是压敏电压为470V的压敏电阻,压敏电压范围是,压敏电压最大负误差470-47=423Vdc大于器件的供电电压300Vac,最大正误差为470+47=517Vdc小于器件的耐压550Vdc。选用时还必须注意:必须保证在电压波动最大时,连续工作电压也不会超过最大允许值,否则将缩短压敏电阻的使用寿命;在电源线与大地间使用压敏电阻时,有时由于接地不良而使线与地之间电压上升,所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。3、通流量的选取 通常产品给出的通流量是按产品标准给定的波形、冲击次数和间隙时间进行脉冲试验时产品所能承受的最大电流值。而产品所能承受的冲击数是波形、幅值和间隙时间的函数,当电流波形幅值降低50%时冲击次数可增加一倍,所以在实际应用中,压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。4、应用 图1所示是采用压敏电压器进行电路浪涌和瞬变防护时的电路连接图。对于压敏电阻的应用连接,大致可分为四种类型: 第一种类型是电源线之间或电源线和大地之间的连接,如图1所示。作为压敏电阻器,最具有代表性的使用场合是在电源线及长距离传输的信号线遇到雷击而使导线存在浪涌脉冲等情况下对电子产品起保护作用。一般在线间接入压敏电阻器可对线间的感应脉冲有效,而在线与地间接入压敏电阻则对传输线和大地间的感应脉冲有效。若进一步将线间连接与线地连接两种形式组合起来,则可对浪涌脉冲有更好的吸收作用。 第二种类型为负荷中的连接,见图1。它主要用于对感性负载突然开闭引起的感应脉冲进行吸收,以防止元件受到破坏。一般来说,只要并联在感性负载上就可以了,但根据电流种类和能量大小的不同,可以考虑与R-C串联吸收电路合用。 第三种类型是接点间的连接,见图1。这种连接主要是为了防止感应电荷开关接点被电弧烧坏的情况发生,一般与接点并联接入压敏电阻器即可。 第四种类型主要用于半导体器件的保护连接,见图1。这种连接方式主要用于可控硅、大功率三极管等半导体器件,一般采用与保护器件并联的方式,以限制电压低于被保护器件的耐压等级,这对半导体器件是一种有效的保护。

    压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"压敏电阻器,它的主体材料有二价元素和六价元素氧所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 对于我们设备中使用的压敏电阻,原选用型号为14D101K,实际运行3个月中,此型号压敏电阻经常烧毁。后改为14D121K,实际运行3个月,没有发现烧坏。所以,为指导以后工作,整理并学习此资料,并在整理过程中,发现压敏电阻不应该直接并接在元件的输入端。具体压敏电阻的资料如下: 一、压敏电阻的原理 压敏电阻意思是“在一定电流电压范围内电阻值随电压而变”,或者是说“电阻值对电压敏感”的阻器。相应的英文名称叫“VoltageDependentResistor”简写为“VDR”。 随着加在它上面的电压不断增大,它的电阻值可以从MΩ级变到mΩ级。当电压较低时,压敏电阻工作于漏电流区,呈现很大的电阻,漏电流很小;当电压升高进入非线性区后,电流在相当大的范围内变化时,电压变化不大,呈现较好的限压特性;电压再升高,压敏电阻进入饱和区,呈现一个很小的线性电阻,由于电流很大,时间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区,受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流,一般不能进入饱和区 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"压敏电阻器,它的主体材料有二价元素和六价元素氧所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 二、压敏电阻的作用 压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC或电器设备;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 三、压敏电阻的标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示,如加J为家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在用作过压保护时必须考虑到这一点。 四、压敏电阻的特性参数 ①压敏电压UN:通常以在压敏电阻上通过1mA直流电流时的电压来表示其是否导通的标志电压,这个电压就称为压敏电压UN。压敏电压也常用符号U1mA表示。压敏电压的误差范围一般是±10%。在试验和实际使用中,通常把压敏电压从正常值下降10%作为压敏电阻失效的判据。 ②最大持续工作电压UC:指压敏电阻能长期承受的最大交流电压Uac或最大直流电压Udc。一般Uac≈0.64U1mA,Udc≈0.83U1mA。 ③通流量IP:指压敏电阻能够承受的8/20μs波的最大冲击电流峰值。“能够承受”的含义是,冲击后压敏电压的变化率不大于10%。现行的技术规格书中通常都给出了冲击1次的IP值。 ④最大箝位电压VC:技术规格书中给出的最大箝位电压值是指给压敏电阻施加规定的8/20μs波冲击电流IX时压敏电阻上呈现的电压。 实际使用中,压敏电压越高,施加的冲击电流越大,限制电压就越高,可从产品给出的V-I曲线上查到。 ⑤额定能量E:额定能量是指压敏电阻能够承受规定波形的冲击电流冲击一次的最大能量(冲击后压敏电压的变化率不大于10%),可用下式表示: E=K*IP*VC*T 式中:IP、VC见上,T为脉冲宽度,K为与波形有关的常数。对于8/20μs波和10/1000μs波,K=1.4;对于2ms方波,K=1。 ⑥额定功率Pm:指压敏电阻在室温下,连续承受多次冲击,且各次冲击之间间隔时间较短,因而有热积累效应的情况下,能够承受的最大平均功率。尽管压敏电阻能承受很大的脉冲功率,但能承受的平均功率却很小。 ⑦电容C0:指压敏电阻两电极间呈现的电容,在几pF~几百nF的范围内。体积越小,压敏电压越高,电容越小。 ⑧漏电流Il:给压敏电阻施加最大直流电压Udc时流过的电流。测量漏电流时,通常给压敏电阻加上Udc=0.83U1mA的电压(有时也用0.75U1mA)。一般要求静态漏电流Il≤20μA(也有要求≤10μA的)。在实际使用中,更关心的不是静态漏电流值本身的大小,而是它的稳定性,即在冲击试验后或在高温条件下的变化率。在冲击试验后或在高温条件下其变化率不超过一倍,即认为是稳定的。 ⑨非线性指数α:指电压的变化对电流的影响能力,可用公式表示为: I=KUα或α=loglog 由前式可见,α越大表明电压的变化对电流的影响能力越大,非线性特性越好。由后式可见,α是伏安特性上各点斜率的倒数,特性越平坦的地方,α越大(漏电流区和饱和区α=1,又称低α区)。用仪器测量时,一般设定I2=1mA,I1=0.1mA,所以 αT=1/log(U1mA/U0.1mA) 五、压敏电阻的降额特性 对压敏电阻进行冲击试验时,随着所要进行的冲击次数的增加,每次所施加的冲击电流要相应地减小。例如:Ф20基片的标准压敏电阻(U1mA≥82V的),其降额特性如下表所示(可从厂家给出的浪涌寿命次数定额曲线中查到): 允许冲击次数1次2次10次100次1000次10000次 每次冲击电流6500A4000A2000A1000A430A200A 六、压敏电阻的测量 测量时将万用表置10k档,表笔接于电阻两端,万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值,如果超出这个数值很大,则说明压敏电阻已损 七、压敏电阻的选型 压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压V1mA和通流容量两个参数。 1、所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从10-9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般1mA=“1”.5Vp=“2”.2VAC,式中,Vp为电路额定电压的峰值。VAC为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V,则压敏电阻电压值V1mA=“1”.5Vp=“1”.5××220V=“476V”,V1mA=“2”.2VAC=“2”.2×220V=“484V”,因此压敏电阻的击穿电压可选在470-480V之间。 2、所谓通流容量,即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言,压敏电压的变化不超过±10%时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命,ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发,要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下,实际发生的通流量是很难精确计算的,则选用2-20KA的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时,可将几只单个的压敏电阻并联使用,并联后的压敏电不变,其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同,否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。 八、压敏电阻的使用 压敏电阻一般并联在电路中使用,当电阻两端的电压发生急剧变化时,电阻短路将电流保险丝熔断,起到保护作用。压敏电阻在电路中,常用于电源过压保护和稳压。 电源防雷器的可靠性、安全性在很大程度上依赖于压敏电阻的正确使用,以下原则可供使用参考。特别要指出的是,在电源防雷设计中还要考虑各个地方的电源质量差别、雷击频度和强度的差别、被保护设备的安装使用情况和冲击耐受能力等的差别,不能用一个公式照搬照套。设计好的防雷保护装置必须在现场使用条件下或尽可能接近真实情况的模拟条件下进行试验验证。 ①压敏电压的计算: 一般可用下式计算: U1mA=KUac 式中:K为与电源质量有关的系数,一般取K=,电源质量较好的城市可取小些,电源质量较差的农村可取大些。Uac为交流电源电压有效值。对于220V~240V交流电源防雷器,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标称放电电流的计算: 压敏电阻的标称放电电流应大于要求承受的浪涌电流或每年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%左右。 ③压敏电阻的并联: 当一个压敏电阻满足不了标称放电电流的要求时,应采用多个压敏电阻并联使用。有时为了降低限制电压,即使标称放电电流满足要求也采用多个压敏电阻并联。要特别注意的是,压敏电阻并联使用时,一定要严格挑选参数一致的(例如:ΔU1mA≤3V,Δα≤3)进行配对,以保证电流的均匀分配。 九、压敏电阻使用时的注意事项 压敏电阻的失效模式通常是短路,为了防止压敏电阻的失效造成电源短路而起火,可以在每个压敏电阻上串联一个温度保险管或热脱离机构。温度保险管应与压敏电阻有良好的热耦合,当压敏电阻失效时,它所产生的热量把温度保险管熔断,从而使失效的压敏电阻与电路分离,确保设备的安全。当较高的工频暂时过电压作用在压敏电阻上时,可能使压敏电阻瞬间击穿短路,而温度保险管还来不及熔断,还可能起火。为避免这种现象发生,可在每个压敏电阻上再串联一个耐冲击工频保险丝(单用工频保险丝则在老化失效时可能不熔断)。也可以把压敏电阻与陶瓷气体放电管串联使用,正常工作时陶瓷气体放电管不导通,压敏电阻没有漏电流,可以大大延长使用寿命;受浪涌冲击时,陶瓷气体放电管首先击穿,然后由压敏电阻限制浪涌电压,总的残压为两者之和,略有增大;冲击过去后,由于压敏电阻限制了电流,放电管不能维持导通而熄弧,恢复为正常工作状态;当压敏电阻短路失效后,因陶瓷气体放电管流过很大的工频电流也会很快失效,但它的失效模式绝大多数是开路,因而不易引起火灾。 所以,我们设备中压敏电阻的选型基本没有错误,根据公式,应该选取压敏电压即标称电压为130V的压敏电阻,根据就上不就下的原则,实际应该选取14D151型号。而且,在实际使用方法上,我们不应该直接将压敏电阻并接,根据实际情况,应该把压敏电阻与陶瓷气体放电管串联使用。

    对于我们设备中使用的压敏电阻,原选用型号为14D101K,实际运行3个月中,此型号压敏电阻经常烧毁。后改为14D121K,实际运行3个月,没有发现烧坏。所以,为指导以后工作,整理并学习此资料,并在整理过程中,发现压敏电阻不应该直接并接在元件的输入端。具体压敏电阻的资料如下:

    压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。

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    一、压敏电阻的原理

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    压敏电阻意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。

    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。

    随着加在它上面的电压不断增大,它的电阻值可以从MΩ(兆欧)级变到mΩ(毫欧)级。当电压较低时,压敏电阻工作于漏电流区,呈现很大的电阻,漏电流很小;当电压升高进入非线性区后,电流在相当大的范围内变化时,电压变化不大,呈现较好的限压特性;电压再升高,压敏电阻进入饱和区,呈现一个很小的线性电阻,由于电流很大,时间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区,受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流,一般不能进入饱和区。

    压敏电阻结构

    压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。

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    二、压敏电阻的作用

    压敏电阻器的结构特性压敏电阻器与普通电阻器不同,它是根据半导体材料的非线性特性制成的。普通电阻器遵守欧姆定律,而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。

    压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。

    当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时,压敏电阻器的电阻值接近无穷大,内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时,压敏电阻器将迅速击穿导通,并由高阻状态变为低阻状态,工作电流也急剧增大。

    压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC 及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC 或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC 或电器设备;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。

    当其两端电压低于标称额定电压时,压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时,压敏电阻器将完全击穿损坏,无法再自行恢复。

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