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压敏电阻过压保护的数学原理及选择实例

压敏电阻过压保护的数学原理及选择实例
压敏电阻过压保护的数学原理及选择实例

压敏电阻(雷敏)过压保护的数学原理及选择实例

1压敏电阻抑制雷击过电压的数学原理

// Lightening Strake

z t0 Superimposed Owervoltage Source

ElMronk clicuii wttechi k U be prctaclAd

02雷击过电压的等顼模型

电路中感应到的雷击过电压可用一个冲击电压源来进行等效计算。 当一个如图

所示的电路遭到雷电感应时,应用冲击电压源的概念,雷击就是在原有电路中叠 加

一个冲击电压源 V S 和该高频冲击电压在线路中的等效阻抗 X S (源阻抗, Source

Impedanee );由于 V S >>V B ,所以在分析雷击过电压时工频电压源 V B 可被忽略

不计,如图2所示。

V B 而言,设备电源线的阻抗是可以忽略不计的,但对高频率的等效雷电压 冲击

源V S 而言,设备电源线的阻抗是不可忽略的因素, 我们可以将这个阻抗看 成是冲

击电压源的组成部分,并称之为源阻抗X s 。设备电源线的阻抗与电源线 的长度和电

压波的频率有关。一条长约 5m 的电源线,其阻抗和频率的关系如 图3所示

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设备的电源线存在一定的电感和分布电容,一个从电源侧侵入设备的

1.2/50卩s 雷电压波在传播到设备的入口端时会转变成 Ring Wave 波形(假设输 入阻抗无穷大且无压敏电阻保护),该波形的典型频率为 100kHz ,如图4所 示。

压敏电阻接入电路后,如果 冲击电压源V S 的峰值远大于压敏电压 U N ,压 敏电阻导通并呈低阻态。由于被保护设备的输入阻抗一般都远大于与之并联的压 敏电阻的导通阻抗 X V ,所以流过压敏电阻的冲击电流峰值 I P 及其压敏电阻两 端的导通电压(残压) U R 均不受被保护设备的影响。压敏电阻导通时的等效 电路如图5所示。

根据戴维南定理,冲击电压源的短路电流 I S = V S /X s

1)压敏电阻在多次雷击下的最大导通电压和最大导通电流

当过电压V S 使非线性的 压敏电阻导通时,压敏电阻抑制过电压的原理 如 图6所示。图中,load line 是一条直线,它与压敏电阻 V /I 特性曲线的横轴 相交于I S ,与纵轴相交于 V S ; load line 与V /I 特性曲线相交于 Q 点,该 交点就是压敏电阻导通时的工作点,即: Q 点所对应的电压u R 就是压敏电阻 导通时的残压,所对应的电流i p 就是压敏电阻导通时流过的冲击电流峰值。生 产厂家提供的V /I 特性曲线均为压敏电压为正偏差(+ 10 %)时的情况,因 此我们作图得到的u R 就是该规格压敏电阻最大的导通电压,得到的 i P 也是压 敏电压为正偏差(+ 10 %)时的导通电流,但i p 并不是导通电流的最大值。

事实上,最大的导通电流i pm 发生在压敏电压为负偏差(一10 %)的情况下,

我们可

I \—-f -------------- O

图亍压敏电昭导通时的等效电路

□ 3电源线阻抗才与频率f 的关系 图4户内设备电原丝末湍开路雷击瞇电压的波

以用式1近似计算出i pm的值。

由式1可知,在V S和压敏电阻规格一定时,压敏电阻中的最大的导通电流i pm与源阻抗X S呈反比,X S越大,i pm越小。那么我们如何确定X S的取值呢?

IEC61000-4-5规定了三类防雷模拟测试的标准,如表1所示。压敏电阻用户可以根据自己的整机的电源进线方式和使用环境来选定设计计算所需的V S和

X S。

为了保证防雷模拟测试能够顺利通过,我们根据选定的V S和X S计算出i

pm后,还要从该规格压敏电阻的脉冲电流降额曲线上查出脉冲宽度20卩S、冲击次数为10的最大允许脉冲电流峰值i max (压敏电阻在连续10次雷击下的最大通流量),如果i max > i pm,则该规格的压敏电阻满足该测试条件下的通流surge )要求。

表 1 IEC61000-4-5 规定的

模拟雷击测试标准

模拟雷电波冲击10次,正反向各5 次,冲击时间间隔60s

图6中的load line是在V /I特性曲线的坐标刻度为十进制下的画法,产品样本中的V /I特性曲线一般都是用双对数坐标表示,在双对数坐标下,load line 不是一条直线,它的形状如图7所示。

2)压敏电阻在多次雷击下的的平均功率

从表1可以看出:IEC61000-4-5规定的模拟雷击测试要求在连续冲击10次、每次间隔60s的条件下进行。在此条件下,由于间隔时间通常远大于雷击持续时间,所以压敏电阻的平均功率P为:

16?他%灯旷

T

(2)

式2中,T为脉冲时间间隔

用式2计算出平均功率P后,还需要在产品样本中查出该规格压敏电阻的额定功率(rated wattage)P 0,如果P 0 > P,则该规格的压敏电阻满足该测试条件下的功率耗散要求。

如果P 0 > >P,我们就可以缩短试验时的脉冲时间间隔,最小的时间间隔T min 为:

A

J TT T

2压敏电阻抑制操作过电压的数学原理

当过电压是由开断电感元件中的电流引起的,浪涌电流(surge current)

及其等效波形参数可用下面的方法求出。

1)操作波的浪涌电流峰值和等效方波持续时间

因为电感中的电流不能突变,所以在电感被开断的时刻,压敏电阻中流过的电流与电感中的电流相等,此时刻后,压敏电阻中的电流i随电感磁场能量的

泄放逐步减小,其衰减规律符合指数函数:

i=i o exp(-t/ T ( 4 )

式中,i o为初始放电电流(电感在被开断瞬间的电流),时间常数T= L/R 可由电流通路上的电感量L和电阻R求出。从式4可以看出:当时间t = T 时,电流i已衰减为初始放电电流i o的1/e (约37 %)。根据数学原理,式4表示的指数衰减曲线的积分面积相当于一个电流恒等于i 0、持续时间为T

的方波的面积;从电学的角度看这两种电流波形的电荷量相等,如图8所示。

T的大小取决于电感量L、电感线圈的直流电阻R C和压敏电阻的导通电阻

R V,即:

护L/F C+R v ( 5 )

圈£指数衰磁电流菠飛的等隸方波

压敏电阻的导通电阻R v随着电流从i o衰减到0不断变化(增大),因此T也是电流的函数。在工程计算中,一般假定R v为常数,它所对应的电流为i o (从

V /I特性曲线上找到i o对应的电压u R , R v = u R /i o。从严格的意义上说,

V /I特性曲线上的残压u R是在电流波形为8/20卩情况下测出的,对指数波形而言u R会小一些,但一般不会影响选型结果),以减少计算上的难度。

通过以上近似计算得到的T基本上等效于压敏电阻脉冲电流降额曲线的脉冲宽度,i 0相当于雷电波下的i pm。在给定冲击寿命(冲击次数n )的条件下,我们可以用与上节(1节)相同的方法从降额曲线上找到与T和n对应

的i max,然后校验i 0是否小于i max。

2 )压敏电阻对操作波的能量吸收能力

电感中储存着较大的磁场能量,因此当它被开断时,磁场能量就会转化为电场能量通过压敏电阻和电感线圈的直流电阻R C释放出来。电感中储存的磁能

E L为:

能量E L需要压敏电阻和电感线圈的直流电阻R C共同承担,但我们一般不考虑两者的分担比例,并假设E L全部由压敏电阻承担。压敏电阻的能量吸收能力 E max为:

式中,i max为压敏电阻脉冲电流降额曲线上对应着冲击寿命n和T的最大通流量;u max为压敏电阻V /I特性曲线上i max所对应的最大残压(压敏电压偏差为+ 10 %)。如果E max > E L,则该规格的压敏电阻满足能量吸收的要求。

3)压敏电阻在连续操作下平均功率

在有些实际电路中存在着连续多次操作的情况,如果实际存在这种情况且连续操作的时间间隔为T,压敏电阻的平均功率P为:

P = -^-或戸对邑(7?丁)

Z + r T

如果压敏电阻的额定功率P 0 > P,则该规格的压敏电阻满足功率耗散的要求

如果P 0 > >P,最小的时间间隔T min可设计为:

°TF

4选型计算实例

4.1选型计算前的准备工作

在选型前,必须向用户详细了解以下情况,并将有关技术信息填入《用户技术情况调查表》,如表2-4-1所示。

1)被保护设备的最大工作/考核电压;

2)被保护设备或部件的保护电压水平;

3)被保护设备的雷击测试的电压等级(即复合波发生器的开路电压)和冲击次数、冲击间隔时间;

4)压敏电阻的用途和安装位置;

5)操作波发生源的电感量、初始放电电流、线圈直流电阻、设计放电次数和最小时间间隔;

6)其他。

4.2实例一

某低压电器(内含EPROM等数个IC芯片)曾在雷雨天发生过IC芯片损坏的问题。生产厂家考虑在产品的交流电源侧(L - N之间)加装压敏电阻。

经了解,其主要技术信息如下(参见图2-4-1 ):

1)该低压电器的电源部分为单相,且只有两条进线L、N进入电源变压器初级端。

2)电源变压器初级的额定电压为220V AC,电压偏差为±10 %,但生产厂家出于安全考虑,规定产品出厂前要将电压升高到380V AC考核2小时;

3)电源入口端的保护电压水平为1800V ;

4)雷击测试的条件为:开路电压5kV (1.2/50 必、源阻抗2Q,连续冲击10次(正反向各5次)、每次间隔60s。

1 )压敏电压U N的选定及预选型号

虽然该低压电器的额定电压是220V AC,但是我们应该按用户的考核电压的最大值作为压敏电阻的最大连续工作电压,即380V AC X1.1 = 418 V AC,查阅本公司产品样本可选压敏电压U N为680V,预选压敏电阻型号为

GNR14D681K。

压敏电阻保护电路设计讲解

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2 https://www.doczj.com/doc/9b10310123.html, 3 AUMOV?系列压敏电阻介绍5 LV UltraMOV?压敏电阻系列介绍6 压敏电阻基础 8 汽车MOV 背景信息和应用例举 11 LV UltraMOV?背景信息和应用例举13 低压直流 MOV 选型16 瞬态浪潮抑制技术 18 金属氧化物压敏电阻(MOV )介绍18 压敏电阻串、并联 21 附件:技术规格和零件号相互参照 本文件的技术规格说明和说明性材料为出版时所知的最准确的描述,如有变更,恕不另行通知。 更多信息,请访问https://www.doczj.com/doc/9b10310123.html, 。

https://www.doczj.com/doc/9b10310123.html, 3 AUMOV TM 系列压敏电阻介绍 以上器件有以下规格: ? 磁盘大小: 5mm, 7mm, 10mm, 14mm, 20mm ? 额定工作电压:16–50VDC 额定浪涌电流:400-5000A (8/20ps )? ? 额定助推起动功率:6-100焦耳? 额定负载突降: 25–35 V AUMOV TM 系列特点 ? 符合AEC-Q200(表10)的规定? 强劲的负载突降和助推起动功率? 通过UL 认证(可选环氧树脂涂层) ? 较高的工作温度:最高达125°C (可选酚醛树脂涂层)? 较高的额定峰值浪涌电流和能量吸收能力 AUMOV TM 系列的优点 ? 符合汽车行业要求? 符合ISO 7637-2的规定 ? 有助于电路设计员符合UL1449标准? 适合高温环境和应用 ? 卓越的浪涌保护和能量吸收能力,提高了产品的安全性? 具有通过TS16949认证的生产器件 AUMOV?系列压敏电阻是专为保护低压(12VDC 、24VDC 和42VDC )汽车系统的电路而设计的。该系列压敏电阻有5种磁盘规格,径向引线可选择环氧树脂涂层或酚醛树脂涂层。汽车MOV 压敏电阻符合AEC-Q200(表10)的规定,能够提供强劲的负载突降、实现助推起动、产生额定峰值浪涌电流以及具有高能量吸收能力。

热保护设计应用在压敏电阻上的安规要求

热保护设计应用在压敏电阻上的安 规要求 突波保护器 (Surge Protective Devices, SPDs) 零组件 – 压敏电阻(Metal-Oxide Varistors, MOVs) ,由于具有易于使用的特 性,因此常被应用在工业控制设备、电源供 应类、家电等各式产品中,以做为基本的突波保护组件。压敏电阻的主要组成为氧化锌 (ZnO),是一种半导体材料,所拥有的独特电 气特性可在正常工作电压时呈现高阻抗状态, 在异常高电压时则会降低阻抗让电流通过。 当压敏电阻被安装在电气回路的前端时,可 让回路后端的电器产品在异常高电压下达到 被保护的作用。 常见的异常高电压为发生闪电时所造成。闪电直接或间接集中于建筑物上都会让异常高电压出现在电气回路中,虽然能量很大但时间十分短暂,而压敏电阻正可承受这种瞬间的高压冲击,然若是异常高电压属长时间维持,则压敏电阻会因无法承受而起火燃烧,另压敏电阻也会因使用一段期间的多次突波冲击而呈现功能退化,造成理应保持高阻抗的状态却在正常情况下产生导通而可能过热起火。制造商鉴于此,为了防止前述的异常状况造成安全疑虑,因此在电路设计上,一般皆会让压敏电阻串联一颗温度保险丝,以为异常现象时可断开电气回路,来达到保护使用者的作用。 整合温度保险丝功能的压敏电阻 (TMOV) 由于温度保险丝的特性不一,在不同的电路 设计上可能无法达到一致性的保护,因此常 令许多研发人员感到棘手。另基于提高安全 和精简成本的双重考虑,亦有愈来愈多的突波保护器制造商开始在压敏电阻上加上热保 护的设计,以便如温度保险丝 (Thermal-link), 让异常高温下的压敏电阻可断开电气回路并 达到自我保护,及防止高温自燃所带来的伤害。此举因此有了整合温度保险丝功能的压敏电阻 (TMOV),并让压敏电阻产品在既有的突波保护功能下,进一步具备过温断路保护功能,从而大幅提高电器产品的整体安全性。 UL 1449 针对 TMOV 的安规要求

压敏电阻老化炸机解决方案

压敏电阻老化炸机解决方案 压敏电阻是典型的钳位型过压器件,在实际过压防护中,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。其优点也是极为显着的通流量大(100A~70kA)其体积越大所能承受的浪涌电流越大、种类齐全,使用范围广;其缺点也广为人知:1、压敏电阻的非线性特性较差(动态电阻较大);2、大电流时限制电压(箝位电压)较高;3、低电压时漏电流较大,较易老化。 压敏电阻的缺点是易老化,大多数情况下P-N结过载时会造成短路且不可回转至正常状态,在电冲击的反复多次作用下压敏电阻内的二极管元件被击穿,电阻体的低阻线性化逐步加剧,压敏电压越来越低,漏电流越来越大,随着MOV本体温度的升高,漏电流更大,形成恶性循环,以至MOV的温度升高达到外包封材料的燃点,这种情况称之为高阻抗短路(1kΩ左右),焦耳热使得MOV发热增加且集中流入薄弱点,薄弱点材料融化,形成1kΩ左右的短路孔后,电源继续推动一个较大的电流灌入短路点,形成高热而起火。研究结果表明,若压敏电阻存在着制造缺陷,易发生早期失效,强度不大的电冲击的反复多次作用,也会加速老化过程,使老化失效提早出现。 压敏电阻与陶瓷放电管并联: 压敏电阻在通过持续大电流后其自身的性能要退化,将压敏电阻与放电管并联起来,可以克服这一缺点。在放电管尚未导通之前,压敏电阻就开始动作,对暂态过电压进行钳位,泄放大电流,当放电管

放电导通后.它将与压敏电阻进行并联分流,减小了对压敏电阻的通流压力,从而缩短了压敏电阻通大电流的时间,有助于减缓压敏电阻的性能退化。在这种并联组合中.如果压敏电阻的参考电压Uima选得过低,则放电管将有可能在暂态过电压作用期间内不会放电导通.过电压的能最全由压敏电阻来泄放,这对压敏电阻是不利的,因此Uima 的数值必须选得比放电管的直流放电电压要大些才行。必须指出.这种井联组合电路并没有解决放电管可能产生的续流问题,因此,它不宜应用于交流电源系统的保护。 压敏电阻与放电管的另一种组合是串联: 压敏电阻具有较大的寄生电容,当它应用于交流电源系统的保护时,往往会在正常运行状态下产生数值可观的泄漏电流。例如一个寄生电容为2nF的压敏电阻安装在220V,50hz的交流电源系统中,其泄漏电流可达0.14mA(有效值),这样大的泄漏电流往往会对系统的正常运行产生影响。将压敏电阻与陶瓷气体放电管串联之后.由于放电管的寄生电容很小.可使整个串联支路的总电容减到几个微法。在这种串联组合支路中.放电管起着一个开关作用.当没有暂态过电压作用时,它能够将压敏电阻与系统隔离开,使压敏电阻中几乎无泄漏电流,这就能降低压敏电阻的参考电压Uima.而不必顾及由此会引起泄漏电流的增大,从而能较为有效地减缓压敏电阻性能的衰退。在暂态过电压作用期间,由于压敏电限的参考电压Uima可选得较低,只要放电管能迅速放电导通,则串联支路能给出比单个压敏电阻更低的钳位电压.在实际应用中。要确定放电管和压敏电限的参数往往不是一

2016年最新电路过电压过热保护解决方案

TE电路保护产品的创新历史可以追溯到1980 年,当年TE 率先在电路保护应用中将PPTC器件作为可变电阻使用。从手机电池到汽车方向盘,TE电路保护产品已在日常生活中无处不在,始终致力於为更安全的生活环境并提高电子产品的可靠性。时至今日,数以亿计的TE电路保护产品已在众多电子产品领域中被广泛运用:计算机,电池,便携式电子产品,电子消费品,汽车电子,工业以及电信业市场等。 全球范围内的TE电路保护产品的各家机构均已通过IS09000 / TSl6949 标准认证。 泰科电子的过压过热电路保护解决方案: PESD过压保护器件 TE的高分子PESD器件系列专为HDMI 1.3、便携 式视频播放器、LCD和等离子电视、USB 2.0、数 字视频接口(DVI)及天线开关的输入/输出端口保 护而设计。可使高清电视、打印机、手提电脑、手 机和其他便携式装置中的敏感电路免受静电放电 的破坏。 PESD优于传统的保护器件,例如多层压敏电阻器 (MLV)。传统的保护器件在高速数据传输应用中会 导致信号质量下降或失真。另一方面,小型气体放 电管(GDTs)对目前体积日趋减小的紧凑型信息设备而言,显得过大或过于昂贵。 PESD保护器件可提供极低电容值;符合传输线路(TLP)测试。 特性: ?符合RoHS规范?无铅?无卤素器件(溴≦900ppm,氯≦900ppm,溴+氯≦1500ppm)?典型电容为0.25pF ?泄露电流低?箝位电压低?反应速度快(<1ns) ?能够承受大量的静电放电冲击?适用于标准回流焊?厚膜技术?双向保护 优点: ?为高频率应用(HDMI 1.3)提供静电放电保护?节省电路板空间 ?有助于保护敏感的电子电路不受静电放电(ESD)的破坏?帮助设备通过IEC61000-4-2 等级4 测试 ChipSESD过压保护器件

压敏电阻的使用注意事项

压敏电阻的使用注意事项 压敏电阻的使用原则是在其接入被保护设备后,不能影响设备的正常运行,又能有效地对设备实施瞬时过压保护。为此,除了压敏电阻的技术参数外,在实际选择时还要考虑以下几个问题: ⑴压敏电压选择 考虑到压敏电阻实际的压敏电压与标称电压之间的偏差(应考虑为标称电压的1.1~1.2倍)、交流电路中电源电压可能的波动范围(应考虑为额定电压的 1.4~1.5倍)、交流电压峰值和有效值之间的关系(应考虑1.4倍),所以,应选用压敏电压为额定电压2.2~2.5倍的压敏电阻。在直流电路中,常选用压敏电压为直流电压额定值1.8~2倍的压敏电阻。 ⑵通流容量选择 原则上应按可能遭受的最大暂态浪涌电流来选择,但要做到这一点是困难的。实用中无非是按照使用场合,或是按照产品试验标准上规定的试验等级来选择压敏电阻。 按前者,1kA(8/20μs电流波)的压敏电阻可用在可控硅整流器的保护上;3kA的用在电器设备的浪涌吸收上;5kA的用在对雷击及电子设备的过电压吸收上;10kA的用在对雷击的保护上。按后者,常用综合波(发生器开路输出时产生1.2/50μs的电压波;短路输出时产生8/20μs的电流波;发生器的内阻为2Ω)来在线考核设备对抗雷击浪涌干扰的能力。在4kV 试验时,保护器吸收的最大电流可达2kA;对6kV的试验,吸收电流的最大值为3kA。但在实际选择时,还应当适当加大所选压敏电阻的通流容量。因为通流能力大的压敏电阻,在吸收同样大小的浪涌电流时,应当有相对较小的残余压降;同时,对选用的压敏电阻来说,也有较大的保护裕度。 ⑶固有寄生电容 压敏电阻有一个固有电容问题,根据外形尺寸和标称电压的不同,其值在数百至数千pF 之间。压敏电阻的固有电容决定了它不适合在高频场合下使用,否则会影响系统的正常运行;适合在工频系统里使用,如用作电源进线的保护、可控硅整流器的保护等。 压敏电阻的瞬时功率比较大,但平均持续功率却很小,故不能长时间工作于导通状态。

压敏电阻特性及选用

压敏电阻的原理、选型及设计实例分析压敏电阻的设计 与选型 2013/4/11 16:44:30 关键词:传感技术过电压压敏电阻器保护器 目前压敏电阻绝大多数为氧化锌压敏电阻,本文就不要以氧化锌压敏电阻来介绍原理、选型以及应用实例。 压敏电阻的原理 ZnO压敏电阻实际上是一种伏安特性呈非线性的敏感元件,在正常电压条件下,这相当于一只小电容器,而当电路出现过电压时,它的内阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增加几个数量级,从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏。 它的伏安特性是对称的,如图(1)a 所示。这种元件是利用陶瓷工艺制成的,它的内部微观结构如图(1)b 所示。微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率却很高,相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒,这就是一压敏电阻单元,每个单元击穿电压大约为3.5V,如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的单元越多,其击穿电压就超高,基片的横截面积越大,其通流容量也越大。压敏电阻在工作时,每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量,而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率,这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。 图1 压敏电阻伏安特性 压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端,如图(2)所示。

图2 压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端 压敏电阻的Zv与电路总阻抗(包括浪涌源阻抗Zs)构成分压器,因此压敏电阻的限制电压为 V=VsZv/(Zs+Zv)。Zv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧,甚至小于1Ω。由此可见Zv在瞬间流过很大的电流,过电压大部分降落在Zs上,而用电器的输入电压比较稳定,因而能起到的保护作用。图(3)所示特性曲线可以说明其保护原理。直线段是总阻抗Zs,曲线是压敏电阻的特性曲线,两者相交于点Q,即保护工作点,对应的限制电压为V,它是使用了压敏电阻后加在用电器上的工作电压。Vs为浪涌电压,它已超过了用电器的耐压值VL,加上压敏电阻后,用电器的工作电压V小于耐压值VL,从而有效地保护了用电器。不同的线路阻抗具有不同的保护特性,从保护效果来看,Zs越大,其保护效果就越好,若Zs=0,即电路阻抗为零,压敏电阻就不起保护作用了。图(4)所描述的曲线可以说明Zs与保护特性之间的关系。 图3 压敏电阻特性曲线

压敏电阻参数知识大全

压敏电阻参数知识大全 片式压敏电阻的应用行业 压敏电阻主要是用来保护那些易受静电和高压等破坏环境的一种电阻,在一些集成化较高,应用功能复杂的环境中应用较多,其中片式压敏电阻体积小,适应于高度集成化的电子环境。据了解,手持式电子产品的广泛应用,使得手机、手提电脑、PDA、数码相机和医疗仪器等产品对电路系统的速度和工作电压提出更为严格的要求。片式压敏电阻虽因其响应速度快、无极性、成本低以及和SMT工艺兼容等优点而被推到了市场前沿。 在手机中的应用中,由于增加了多种新功能,如彩屏、可拍照、MMS,手机中的IC集成度也越来越高,与此同时,半导体器件和IC的工作电压越来越低,当芯片变得越来越薄时,遭受过电压和静电放电(ESD)危害的几率大大增加了。由于过电压和静电放电对集成电路和半导体器件会造成损坏,因而需要大量的过电压保护元件来对昂贵的半导体器件提供保护。 片式压敏电阻行情看好,但同时却面临了一个尴尬,片式压敏电阻由于价格坚挺,一般而言,同种类型的片式压敏电阻要比DIP型的价格高出3-5倍。以致扩大市场份额的过程中和贴片LED同显步履蹒跚。元件市场片式压敏电阻的实际情形是,供应市场不大,需求市场也不大。目前压敏电阻市场DIP直插产品是主流,SMT产品则是发展趋势。片式压敏电阻虽有更大的发展空间,但尚未找到合适的契机。目前,正规渠道的片式压敏电阻不少是来自台湾生产的,但现货市场却流通着不少非台湾产的不知名水货产品。由于水货的价格和正品相比有一倍之差,也有客户乐意买水货产品。 压敏电阻型号压敏电阻的选用方法上网时间 : 2010-10-13压敏电阻型号压敏电阻的选用方法 压敏电阻型号 SJ1152-82部颁标准中压敏电阻器的型号命名分为四部分,各部分的含义见表1。 表1 压敏电阻器的型号命名及含义 一部分:主称第二部分:类别第三部分:用途或特征第四部分:序号 字母含义字母含义字母含义 M敏感 电阻器Y压敏 电阻器无普通型用数字表示序号,有的在序号的后面还标有标称电压通流容量或电阻体直径、标称电压、电压误差等。 D通用 B补偿用 C消磁用 E消噪用 G过压保护用 H灭弧用 K高可靠用 L防雷用 M防静电用 N高能型 P高频用 S元器件保护用 T特殊型

压敏电阻浪涌保护应用

压敏电阻压敏电阻器器浪涌保护应用 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。 一般用于电路浪涌和瞬变防护电路,对于压敏电阻的应用,大致可分为四种类型: 1. 电源线之间或电源线和大地之间的连接,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。 2. 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。 3. 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。 4. 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。 压敏电阻应用的常见压敏电阻应用的常见技术技术技术问题问题 一、压敏电阻的安全性问题: 在以往的应用中,跨接在电源线上的压敏电阻器出现过起火燃烧,危机临近其它元器件的事故。对此,制造者和使用者共同进行了大量研究和分析工作,采取了相应的对策,极大地降低了这类事故的概率,但尚未杜绝,因此,压敏电阻的使用安全性仍是个值得重视、需要继续研究解决的课题。

压敏电阻的作用及原理

压敏电阻的作用及原理 2008-08-11 20:08 压敏电阻是一种以氧化锌为主要成份的金属氧化物半导体非线性电阻元件;电阻对电压较敏感,当电压达到一定数值时,电阻迅速导通。由于压敏电阻具有良好的非线特性、通流量大、残压水平低、动作快和无续流等特点。被广泛应用于电子设备防雷。 主要参数: *残压:压敏电阻在通过规定波形的大电流时其两端出现的最高峰值电压。 *通流容量:按规定时间间隔与次数在压敏电阻上施加规定波形电流后,压敏电阻参考电压的变化率仍在规定范围内所能通过的最大电流幅值。 *泄漏电流:在参考电压的作用下,压敏电阻中流过的电流。 *额定工作电压:允许长期连续施加在压敏电阻两端的工频电压的有效值。而压敏电阻在吸收暂态过电压能量后自身温度升高,在此电压下能正常冷却,不会发热损坏。 压敏电阻的不足: (1)寄生电容大压敏电阻具有较大的寄生电容,一般在几百至几千微微法的范围。在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变,从而引起系统正常运行。 (2)泄漏电流的存在压敏电阻的泄漏电流指标既关系到被保护电子系统的正常运行,又关系到压敏电阻自身的老化和使用寿命。 压敏电阻的损坏形: (3)当压敏电阻在抑制暂态过电压时能量超过其额定容量时,压敏电阻会因过热而损坏,主要表现为短路、开路。 压敏电阻是中国大陆的名词,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”。 在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。 2、压敏电阻电路的“安全阀”作用 压敏电阻有什么用?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。 3、应用类型 不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同, 因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。 3.1保护用压敏电阻 (1)区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。 (2)根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。 (3)根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型

压敏电阻应如何选择

压敏电阻应如何选择 我国规定压敏电阻用字母“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. 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. 压敏电阻如何选择应用? 压敏电阻的应用类型 不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同,因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。 1.保护用压敏电阻 (1)区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。(2)根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。 (3)根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型和高能型这三种类型。 ★浪涌抑制型:是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器,这种瞬态过电压的出现是随机的,非周期的,电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。 ★高功率型:是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器,例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻,这里冲击电压周期出现,且周期可知,能量值一般可以计算出来,电压的峰值并不大,但因出现频率高,其平均功率相当大。 ★高能型:指用于吸收发电机励磁线圈,起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器,对这类应用,主要技术指标是能量吸收能力。 压敏电阻器的保护功能,绝大多数应用场合下,是可以多次反复作用的,但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。 压敏电阻器的主要参数: 除标称阻值、额定功率和允许偏差等基本指标外,还有如下指标: 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。

压敏电阻的安全性问题

一、压敏电阻的安全性问题: 在以往的应用中,跨接在电源线上的压敏电阻器出现过起火燃烧,危机临近其它元器件的事故。对此,制造者和使用者共同进行了大量研究和分析工作,采取了相应的对策,极大地降低了这类事故的概率,但尚未杜绝,因此,压敏电阻的使用安全性仍是个值得重视、需要继续研究解决的课题。 压敏电阻起火燃烧的表观现象,大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型。 ①老化失效,这是指电阻体的低阻线性化逐步加剧,漏电流恶性增加且集中流入薄弱点,薄弱点材料融化,形成1kΩ左右的短路孔后,电源继续推动一个较大的电流灌入短路点,形成高热而起火。这种事故通常可以通过一个与压敏电阻串联的热熔接点来避免。热熔接点应与电阻体有良好的热耦合,当最大冲击电流流过时不会断开,但当温度超过电阻体上限工作温度时即断开。研究结果表明,若压敏电阻存在着制造缺陷,易发生早期失效,强度不大的电冲击的多次作用,也会加速老化过程,使老化失效提早出现。 ②暂态过电压破坏,这是指较强的暂态过电压使电阻体穿孔,导致更大的电流而高热起火。整个过程在较短时间内发生,以至电阻体上设置的热熔接点来不及熔断。在三相电源保护中,N-PE线之间的压敏电阻器烧坏起火的事故概率较高,多数是属于这一种情况。相应的对策集中在压敏电阻损坏后不起火。一些压敏电阻的应用技术资料中,推荐与压敏电阻串联电流熔丝(保险丝)进行保护。 二、压敏电阻的连接线问题 将压敏电阻接入电路的连接线要足够粗,推荐的连接线的尺寸注:接地线为 5.5 mm2以上连接线要尽可能短,且走直线,因为冲击电流会在连接线电感上产生附加电压,使被保护设备两端的限制电压升高。 压敏电阻通流量≤600A (600~2500)A ( 2500~4000)A (4000~20K)A 导线截面积≥ 0.3 mm2 ≥ 0.5 mm2 ≥ 0.8 mm2 ≥ 2 mm2 例如:若压敏电阻MY两端各有3 cm长的接线,它的电感量L大体为18 nH,若有10 KA 的8/20冲击电流流入压敏电阻,把电流的升速看作10KA / 8Μs,则引线电感上的附加电压UL1、UL2大体为 UL1= UL2=L(di/dt)=18×10-9( 10×103 / 8×10-6 )=22.5 V 这就使限制电压增高了45V。 三、压敏电阻的串联和配对 压敏电阻可以很简单地串联使用。将两只电阻体直径相同(通流量相同)的压敏电阻串联后,漆压敏电压、持续工作电压和限制电压相加,而通流量指标不变。例如在高压电力避雷器中,要求持续工作电压高达数千伏,数万伏,就是将多个ZnO压敏电阻阀片迭和起来(串联)而得到的。 压敏电阻可以并联,目的是获得更大的通流量,或者在冲击电流峰值一定的条件下减小电阻体中的电流密度,以降低限制电压。 当要求获得极大的通流量[例如8/20,(50~200)KA ],且压敏电压又比较低(例如低于200V)时,电阻体的直径 / 厚度比太大,在制造技术上有困难,且随着电阻体直径的加大,电阻体的微观均匀性变差,因此通流量不可能随电阻体面积成比例地增大。这是用较小直径的电阻片并联可能是个更合理的方法。 由于高非线性,压敏电阻片的并联需要特别小心谨慎,只有经过仔细配对,参数相同的电阻片相并联,才能保证电流在各电阻片之间均匀分配。针对这种需求,本公司专门为用户提供配对的电阻片。 此外,纵向连结的几个压敏电阻器,使用经过配对的参数一致的压敏电阻器后,当冲击侵入

压敏电阻的选择及计算

压敏电阻选择方法及计算 尺有所短、寸有所长压敏电阻的选择 1、压敏电阻的命名; 我国规定压敏电阻用“MY”表示.。J为家用、后缀字母W-稳压 G-过压 P高频电路 L-防雷 H -灭弧 Z-消噪 B-补偿 C-消磁 N-高性能或高可靠。 2、压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌量,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。 3、选用压敏电阻时一般选择标称压敏电压(VIma)和通流容量两个参数 1)压敏电压;即击穿电压或阀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时测得的电压值,其产品电压范围可从10-9000v不等,可根据需要正确选用。一般Vima=1.5Vp=2.2VAC(vp是电路额定电流的峰值,VAC是额定交流电压的有效值。)Zno(氧化锌)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,如家电用额定电压是220v则;vima=1.5vp=1.5×根号2×220=467v;因此vima值可选;vima=2.2VAC=2.2×220=484v;可在470-484v之间选择。 2)通流容量;指最大脉冲电流的峰值是在环境温度25c°在时规定的冲击电流波形和冲击次数而言,压敏电阻的变化不超过10%时的最大脉冲电流值。 压敏电阻的选择与使用 2008年12月26日星期五 09:11 引用压敏电阻的选择与使用 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。 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。 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

压敏电阻的作用

压敏电阻的作用 “压敏电阻是中国大陆的名词,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“VD R”, 或者叫做“Varistor"。 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”。 在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。 [编辑本段]2、压敏电阻电路的“安全阀”作用 压敏电阻有什么用?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。 [编辑本段]3、压敏电阻的应用类型 不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同, 因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。 3.1保护用压敏电阻 (1) 区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。 (2) 根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。 (3) 根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型和高能型这三种类型。 ★浪涌抑制型:是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器,这种瞬态过电压的出现是随机的,非周期的,电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。 ★高功率型:是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器,例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻,这里冲击电压周期出现,且周期可知,能量值一般可以计算出来,电压的峰值并不大,但因出现频率高,其平均功率相当大。 ★高能型:指用于吸收发电机励磁线圈,起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器,对这类应用,主要技术指标是能量吸收能力。 压敏电阻器的保护功能,绝大多数应用场合下,是可以多次反复作用的,但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。 3.2电路功能用压敏电阻 压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护,但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性,还使它具有多种电路元件功能,例如可用作: (1)直流高压小电流稳压元件,其稳定电压可高达数千伏以上,这是硅稳压管无法达到的。 (2)电压波动检测元件。 (3)直流电瓶移位元件。 (4)均压元件。 (5)荧光启动元件 [编辑本段]4、保护用压敏电阻的基本性能 (1)保护特性,当冲击源的冲击强(或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时,压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压(Urp)。

压敏电阻的工作原理及选型指导

压敏电阻器的应用原理介绍 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。 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

压敏电阻参数详解及设计指南

关于压敏电阻的正确使用 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“V oltage Dependent Resistor”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。 此电压分交流和直流两种情况,如为交流,则指的是该压敏电阻所允许加的交流电压的有效值,以ACrms表示,所以在该交流电压有效值作用下应该选用具有该最大允许电压的压敏电阻,实际上V1mA与ACrms间彼此是相互关联的,知道了前者也就知道了后者,不过ACrms对使用者更直接,使用者可根据电路工作电压,可以直接按ACrms来选取合适的压敏电阻。在交流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时,有适当的安全裕度。对直流而言在直流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(1.6~2)Udc,式中Udc为回路中

电源压敏电阻选择方法及计算

尺有所短、寸有所长压敏电阻的选择 1、压敏电阻的命名;我国规定压敏电阻用“MY”表示.。J为家用、后缀字母W -稳压 G-过压 P高频电路 L-防雷 H-灭弧 Z-消噪 B-补偿 C-消磁 N-高性能或高可靠。 2、压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌能量,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。 3、选用压敏电阻时一般选择标称压敏电压(VIma)和通流容量两个参数 1)压敏电压;即击穿电压或阀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时测得的电压值,其产品电压范围可从10-9000v不等,可根据需要正确选用。一般Vima=1.5Vp=2.2VAC (vp是电路额定电流的峰值,VAC是额定交流电压的有效值。)Zno(氧化锌)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,如家电用额定电压是220v则;vima=1.5vp=1.5 ×根号2×220=467v;因此vima值可选;vima =2.2VAC=2.2×220=484v;可在470-484v之间选择。 2)通流容量;指最大脉冲电流的峰值是在环境温度25c°在时规定的冲击电流波形和冲击次数而言,压敏电阻的变化不超过10%时的最大脉冲电流值。 压敏电阻的选择与使用 2008年12月26日 星期五 09:11 引用 压敏电阻的选择与使用 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。 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。 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

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