壓敏電阻的選型參數


氧化鋅ZnO 壓敏電阻是是一種變阻體,其阻值呈非線性,其的電阻值會因為外部電壓強度改變而改變。其功能與穩壓二極管類似。但與穩壓二極管不同的是壓敏電阻能限制的過電壓在兩個極性上相等。壓敏電阻能用于交流和直流電場,電壓范圍從幾伏到幾千伏,其可吸收電路中的突波,從而防止瞬間的高壓對敏感元件造成的損壞。壓敏電阻在工業設備,電源,儀器儀表都有廣泛的應用。
壓敏電阻的選型參數
圖 壓敏電阻
 
結構
氧化鋅壓敏電阻是一種呈線性伏安特性的敏感元件,在正常工作狀態下,它相當于一個小型的電容器,在電路中出現瞬間的高壓室,壓敏電阻的阻值迅速降低,使通過其本身的電流瞬間變大,從而使電壓控制在一個合理的范圍之內,有效地保護了電路中的敏感元器件不會因為過壓而損壞。壓敏電阻的內部微觀結構如下圖所示。在壓敏電阻的構成中有氧化鋅晶粒與晶粒周圍的晶界層。氧化鋅晶粒的電阻率很低,而晶界層的電阻率卻很高,晶粒與晶粒之間相當于構成了一個齊納二極管,這就是一壓敏電阻單元,每個壓敏單元擊穿電壓大約為3.5V,如果將許多的這種單元加以串聯和并聯就構成了壓敏電阻的基體。串聯的壓敏單元越多,其擊穿電壓就超高,基片的橫截面積越大,其通流容量也越大。壓敏電阻在工作時,每個壓敏電阻單元都在承受浪涌電能量,而不象齊納二極管那樣只是結區承受電功率,這就是壓敏電阻為什么比齊納二極管能承受大得多的電能量的原因。
壓敏電阻的選型參數
圖 壓敏電阻結構
 
工作原理
普通電阻器遵守歐姆定律,而壓敏電阻器的電壓與電流則呈特殊的非線性關系。當壓敏電阻器兩端所加電壓低于標稱額定電壓值時,它的電阻值接近無窮大,內部幾乎無電流流過。當壓敏電阻器兩端電壓略高于標稱額定電壓時,壓敏電阻器將迅速擊穿導通,并由高阻狀態變為低阻狀態,工作電流也急劇增大。當其兩端電壓低于標稱額定電壓時,壓敏電阻器又能恢復為高阻狀態。當壓敏電阻器兩端電壓超過其*大限制電壓時,壓敏電阻器將完*擊穿損壞,無法再自行恢復。
 
選型重要參數
1壓敏電壓: 所謂壓敏電壓,即擊穿電壓或閾值電壓。指在規定電流下的電壓值,大多數情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時測得的電壓值,其產品的壓敏電壓范圍可以從10-9000V不等??筛鶕唧w需要正確選用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp為電路額定電壓的峰值。VAC為額定交流電壓的有效值。ZnO壓敏電阻的電壓值選擇是至關重要的,它關系到保護效果與使用壽命。如一臺用電器的額定電源電壓為220V,則壓敏電阻電壓值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此壓敏電阻的擊穿電壓可選在470-480V之間。MYG05K規定通過的電流為0.1mA,MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K標稱電壓是指通過1mA直流電流時,壓敏電阻器兩端的電壓值。

2*大允許電壓(*大限制電壓):此電壓分交流和直流兩種情況,如為交流,則指的是該壓敏電阻所允許加的交流電壓的有效值,以ACrms表示,所以在該交流電壓有效值作用下應該選用具有該*大允許電壓的壓敏電阻,實際上V1mA與ACrms間彼此是相互關聯的,知道了前者也就知道了后者,不過ACrms對使用者更直接,使用者可根據電路工作電壓,可以直接按ACrms來選取合適的壓敏電阻。
 
3通流容量:所謂通流容量,即*大脈沖電流的峰值是環境溫度為25℃情況下,對于規定的沖擊電流波形和規定的沖擊電流次數而言,壓敏電壓的變化不超過± 10%時的*大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應小于手冊中給出的產品*大通流量。然而從保護效果出發,要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下,實際發生的通流量是很難精確計算的。簡單的講-通流容量也稱通流量,是指在規定的條件(以規定的時間間隔和次數,施加標準的沖擊電流)下,允許通過壓敏電阻器上的*大脈沖(峰值)電流值。一般過壓是一個或一系列的脈沖波。
 
4*大限制電壓:  *大限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的較高電壓值,它表示在規定的沖擊電流Ip通過壓敏電阻時次兩端所產生的電壓此電壓又稱為殘壓,所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護物的耐壓水平Vo,否則便達不到可靠的保護目的。
 
5*大能量(能量耐量):壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計算W=kIVT(J)
其中I——流過壓敏電阻的峰值
V——在電流I流過壓敏電阻時壓敏電阻兩端的電壓
T——電流持續時間
k——電流I的波形系數
 
6電壓比:電壓比是指壓敏電阻器的電流為1mA時產生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產生的電壓值之比。

7額定功率: 在規定的環境溫度下所能消耗的*大功率。
 
8*大峰值電流一次:以8/20μs標準波形的電流作一次沖擊的*大電流值,此時壓敏電壓變化率仍在±10%以內。2次:以8/20μs標準波形的電流作兩次沖擊的*大電流值,兩次沖擊時間間隔為5分鐘,此時壓敏電壓變化率仍在±10%以內。
 
9殘壓比:流過壓敏電阻器的電流為某一值時,在它兩端所產生的電壓稱為這一電流值為殘壓。殘壓比則的殘壓與標稱電壓之比。
 
10漏電流:漏電流又稱等待電流,是指壓敏電阻器在規定的溫度和*大直流電壓下,流過壓敏電阻器的電流。
 
11.電壓溫度系數:電壓溫度系數是指在規定的溫度范圍(溫度為20~70℃)內,壓敏電阻器標稱電壓的變化率,即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時,溫度改變1℃時壓敏電阻兩端的相對變化。
 
12.電流溫度系數:電流溫度系數是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時,溫度改變1℃時,流過壓敏電阻器電流的相對變化。
壓敏電阻的選型參數
 
13.電壓非線性系數:電壓非線性系數是指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下,其靜態電阻值與動態電阻值之比。
 
14.絕緣電阻:絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
 
15.靜態電容: 靜態電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。

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