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压敏电阻的使用方法详解

文章来源:21ic 作者:【未知】 点击:次 时间:2016/5/23 17:24:28
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”。
  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(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”。
  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(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。
  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(U1mA):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(有效值)Uac或最大直流电压Udc。一般Uac≈0.64U1mA,Udc≈0.83U1mA。
  ③通流量(最大冲击电流)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(限制电压)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(A)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(或称残压)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:
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