電阻是一種物理器件,從中學開始,我們便接觸到了電阻,學習了一些電阻的的基本知識。為增進大家對電阻的認識,本文將對壓敏電阻、壓敏電阻的選用以及壓敏電阻使用注意事項予以介紹。如果你對電阻、壓敏電阻具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、壓敏電阻
“壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件,主要用于在電路承受過壓時進行電壓鉗位,吸收多余的電流以保護敏感器件。英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”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。現(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鋅(Zn)和六價元素氧(O)所構成。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)”。
壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性,當過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值,從而實現(xiàn)對后級電路的保護。壓敏電阻的主要參數(shù)有:壓敏電壓、通流容量、結電容、響應時間等。
壓敏電阻的響應時間為ns級,比氣體放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用于電子電路的過電壓保護其響應速度可以滿足要求。壓敏電阻的結電容一般在幾百到幾千Pf的數(shù)量級范圍,很多情況下不宜直接應用在高頻信號線路的保護中,應用在交流電路的保護中時,因為其結電容較大會增加漏電流,在設計防護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大,但比氣體放電管小。壓敏電阻器簡稱VDR,是一種對電壓敏感的非線性過電壓保護半導體元件。
二、壓敏電阻的選用及注意事項
選用壓敏電阻器前,應先了解以下相關技術參數(shù):標稱電壓是指在規(guī)定的溫度和直流電流下,壓敏電阻器兩端的電壓值。漏電流是指在25℃條件下,當施加最大連續(xù)直流電壓時,壓敏電阻器中流過的電流值。等級電壓是指壓敏電阻中通過8/20等級電流脈沖時在其兩端呈現(xiàn)的電壓峰值。通流量是表示施加規(guī)定的脈沖電流(8/20μs)波形時的峰值電流。浪涌環(huán)境參數(shù)包括最大浪涌電流Ipm(或最大浪涌電壓Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脈沖寬度Tt、相鄰兩次浪涌的最小時間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預定工作壽命期內(nèi),浪涌脈沖的總次數(shù)N等。
一般地說,壓敏電阻器常常與被保護器件或裝置并聯(lián)使用,在正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應低于標稱電壓,即使在電源波動情況最壞時,也不應高于額定值中選擇的最大連續(xù)工作電壓,該最大連續(xù)工作電壓值所對應的標稱電壓值即為選用值。對于過壓保護方面的應用,壓敏電壓值應大于實際電路的電壓值,一般應使用下式進行選擇:VmA=av/bc,式中:
a為電路電壓波動系數(shù);v為電路直流工作電壓(交流時為有效值);b為壓敏電壓誤差;c為元件的老化系數(shù),;這樣計算得到的VmA實際數(shù)值是直流工作電壓的1.5倍,在交流狀態(tài)下還要考慮峰值,因此計算結果應擴大1.414倍。
另外,選用時還必須注意:
(1)必須保證在電壓波動最大時,連續(xù)工作電壓也不會超過最大允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;
(2)在電源線與大地間使用壓敏電阻時,有時由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。
壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產(chǎn)品的最大通流量。
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