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压敏电阻的了解

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2019-09-30 14:01【

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。
      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(高阻抗短路)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(低阻抗短路),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(几十伏);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。

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