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压敏电阻参数及应用

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                           昆山硕凯半导体有限公司

                                                                                              


                          压敏电阻 

    

                                               1、 产品简述
                                                                           2、 工作原理
                                                                           3、 特性曲线
                                                                           4、 主要特性参数
                                                                           5、 命名规则
                                          6、 产品特点
                                          7、 选型及应用 

 

 

 

     1产品简述 

 

 

压敏电阻是一种用得最多的限压器件。压敏电阻有碳化硅压敏电阻和氧化锌压敏电阻。常用的是氧化锌( ZnO)压敏电阻,它主要是以氧化锌为原料,添加多种微量金属氧化物,经混合成型,烧结装配而成的一种过压?;て骷?/span>,它的外面包封环氧树脂(可添加颜料). 

 

 

  

 

 

           2工作原理 

 

 

它相当于一个可变电阻,它是并联于电路中的。当电路在正常使用时,压敏电阻的阻抗很高,漏电流很小,可视为开路,对电路几乎没有影响。但当一很高的突波电压到来时,压敏电阻的电阻值瞬间下降(它的电阻值可以从 兆欧)级变到 毫欧)级),使它可以流过很大的电流,同时将过电压箝位在一定数值。由于压敏电阻的突波承受能力取决于它的物理尺寸,因而有可能获得不同的浪涌电流值. 

 

 

    3特性曲线 

 

 

  

 

由图可见,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??;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。 

 

 

    4主要特性参数 

 

 

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8/20μ s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(见下表)。 

 

    

 

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IXA)时(见下表),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 

  

 

    5命名规则 

 

  

 

 

举例说明: 

 

   

 

 

          6产品特点 

 

优点:

1、通流量大( 100A~70kA)其体积越大所能承受的浪涌电流越大

2、 种类齐全,使用范围广 

 

缺点


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、 电压时漏电流较大,较易老化

     

       7选型及应用 


选型遵守事项

压敏电阻器应该在其额定的参数条件以内工作,否则有可能导致压敏电阻发热劣化、甚至击穿的后果。压敏电阻的失效模式主要为短路,如果短路时间过长,会发生爆炸、起火,损坏周边的部件;也有可能出现开路。因此,必须遵守如下选型事项:

 

               1)压敏电阻的工作环境:

应该在技术条件规定的范围以内:
环境温度:- 40C~+ 85 ℃ ;
相对湿度:+ 40± 2℃ 时,最大可达96% ;
大气压力:达8.5KPa。 

     2)压敏电压的选取

     根据电源电压选取。充分考虑到电网(或电路)工作电压的波动幅度, 选取压敏电阻的压敏电压值时,要留有足够的余量。国内一般的波动幅度为30%?;褂芯褪腔挂悸堑搅┘釉谘姑舻缱枇蕉说牡缭吹缪?,不能超过规格表中列出的“最大持续工作电压”值。对于220V240V交流电源防雷器,应选用压敏电压为470V620V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。 

         3)通流量的选取

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%(即0.3 IP)左右


4) 箝位电压的选取 

         压敏电阻的箝位电压必须小于被?;さ牟考蛏璞改艹惺艿淖畲蟮缪梗窗踩缪?/span>)。 

     5) 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。 


7选型及应用 

 

         

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