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壓敏電阻選用的基本知識(轉)

時間:2009-07-18 22:03來源:admin 作者:admin 點擊:
  

陕西泳坛夺金规则 www.gfgedu.com.cn 壓敏電阻標稱參數n~U n(7U/(
壓敏電阻用字母“MY”表示,如加J為家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分別用于穩壓、過壓?;?、高頻電路、防雷、滅弧、消噪、補償、消磁、高能或高可靠等方面。壓敏電阻雖然能吸收很大的浪涌電能量,但不能承受毫安級以上的持續電流,在用作過壓?;な北匭肟悸塹秸庖壞?。壓敏電阻的選用,一般選擇標稱壓敏電壓V1mA和通流容量兩個參數。 W7kLC| Fp
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  1、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??篩菥嚀逍枰費∮?。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?;ばЧ朧褂檬倜?。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。 h\DnOs_
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  2、所謂通流容量,即最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%時的最大脈沖電流值。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最大通流量。然而從?;ばЧ齜?,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,則選用2-20KA的產品。如手頭產品的通流量不能滿足使用要求時,可將幾只單個的壓敏電阻并聯使用,并聯后的壓敏電不變,其通流量為各單只壓敏電阻數值之和。要求并聯的壓敏電阻伏安特性盡量相同,否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。 ow7% P" 9
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    3、壓敏電阻器的應用原理 B5_>< |(
壓敏電阻器是一種具有瞬態電壓抑制功能的元件,可以用來代替瞬態抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對IC及其它設備的電路進行?;?,防止因靜電放電、浪涌及其它瞬態電流(如雷擊等)而造成對它們的損壞。使用時只需將壓敏電阻器并接于被?;さ腎C或設備電路上,當電壓瞬間高于某一數值時,壓敏電阻器阻值迅速下降,導通大電流,從而?;C或電器設備;當電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時,壓敏電阻器阻值極高,近乎開路,因而不會影響器件或電器設備的正常工作。 ee n'WWl
壓敏電阻器的應用廣泛,壓敏電阻主要可用于直流電源、交流電源、低頻信號線路、帶饋電的天饋線路。從手持式電子產品到工業設備,其規格與尺寸多種多樣。隨著手持式電子產品的廣泛使用,尤其是手機、手提電腦、PDA、數字相機、醫療儀器等,其電路系統的速度要求更高,并且要求工作電壓更低,這就對壓敏電阻器提出了體積更小、性能更高的要求。因此,表面組裝的壓敏電阻器元件也就開始大量涌現,而其銷售年增長率要高于有引線的壓敏電阻器一倍多。 +bKz zB'

4.壓敏電阻的選用  
    壓敏電阻是一種限壓型?;て骷?。利用壓敏電阻的非線性特性,當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值,從而實現對后級電路的?;?。壓敏電阻的主要參數有:壓敏電壓、通流容量、結電容、響應時間等。
    壓敏電阻的響應時間為ns級,比空氣放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用于電子電路的過電壓?;て湎煊λ俁瓤梢月鬩?。壓敏電阻的結電容一般在幾百到幾千pF的數量級范圍,很多情況下不宜直接應用在高頻信號線路的?;ぶ?,應用在交流電路的?;ぶ惺?,因為其結電容較大會增加漏電流,在設計防護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大,但比氣體放電管小。
     壓敏電阻的壓敏電壓(min(U1mA))、通流容量是電路設計時應重點考慮的。在直流回路中,應當有:min(U1mA) ≥(1.8~2)Udc,式中Udc為回路中的直流額定工作電壓。在交流回路中,應當有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應用時,有適當的安全裕度。在信號回路中時,應當有:min(U1mA)≥(1.2~1.5)Umax,式中Umax為信號回路的峰值電壓。壓敏電阻的通流容量應根據防雷電路的設計指標來定。一般而言,壓敏電阻的通流容量要大于等于防雷電路設計的通流容量。
選用壓敏電阻器前,應先了解以下相關技術參數:
     ●標稱電壓(即壓敏電壓)是指在規定的溫度和直流電流下,壓敏電阻器兩端的電壓值。
     ●漏電流:指在25℃條件下,當施加最大連續直流電壓時,壓敏電阻器中流過的電流值。
     ●等級電壓是指壓敏電阻中通過8/20等級電流脈沖時在其兩端呈現的電壓峰值。
     ●通流量是表示施加規定的脈沖電流(8/20μs)波形時的峰值電流。
     ●浪涌環境參數包括最大浪涌電流Ipm(或最大浪涌電壓Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脈沖寬度Tt、相鄰兩次浪涌的最小時間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預定工作壽命期內,浪涌脈沖的總次數N等。
     a.壓敏電壓的選取
     一般地說,壓敏電阻器常常與被?;て骷蜃爸貌⒘褂?,在正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應低于標稱電壓,即使在電源波動情況最壞時,也不應高于額定值中選擇的最大連續工作電壓,該最大連續工作電壓值所對應的標稱電壓值即為選用值。對于過壓?;し矯嫻撓τ?,壓敏電壓值應大于實際電路的電壓值,一般應使用下式進行選擇:

VmA=av/bc
     式中:a為電路電壓波動系數,一般取1.2;v為電路直流工作電壓(交流時為有效值);b為壓敏電壓誤差,一般取0.85;c為元件的老化系數,一般取0.9;
     這樣計算得到的VmA實際數值是直流工作電壓的1.5倍,在交流狀態下還要考慮峰值,因此計算結果應擴大1.414倍。另外,選用時還必須注意:
    (1)必須保證在電壓波動最大時,連續工作電壓也不會超過最大允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;
    (2)在電源線與大地間使用壓敏電阻時,有時由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。
     b.通流量的選取
    通常產品給出的通流量是按產品標準給定的波形、沖擊次數和間隙時間進行脈沖試驗時產品所能承受的最大電流值。而產品所能承受的沖擊數是波形、幅值和間隙時間的函數,當電流波形幅值降低50%時沖擊次數可增加一倍,所以在實際應用中,壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產品的最大通流量。
    c.應用
    圖1所示是采用壓敏電壓器進行電路浪涌和瞬變防護時的電路連接圖。對于壓敏電阻的應用連接,大致可分為四種類型:
     第一種類型是電源線之間或電源線和大地之間的連接,如圖1(a)所示。作為壓敏電阻器,最具有代表性的使用場合是在電源線及長距離傳輸的信號線遇到雷擊而使導線存在浪涌脈沖等情況下對電子產品起?;ぷ饔?。一般在線間接入壓敏電阻器可對線間的感應脈沖有效,而在線與地間接入壓敏電阻則對傳輸線和大地間的感應脈沖有效。若進一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來,則可對浪涌脈沖有更好的吸收作用。
     第二種類型為負荷中的連接,見圖1(b)。它主要用于對感性負載突然開閉引起的感應脈沖進行吸收,以防止元件受到破壞。一般來說,只要并聯在感性負載上就可以了,但根據電流種類和能量大小的不同,可以考慮與R-C串聯吸收電路合用。
     第三種類型是接點間的連接,見圖1(c)。這種連接主要是為了防止感應電荷開關接點被電弧燒壞的情況發生,一般與接點并聯接入壓敏電阻器即可。
  第四種類型主要用于半導體器件的?;ち?,見圖1(d)。這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導體器件,一般采用與?;て骷⒘姆絞?,以限制電壓低于被?;て骷哪脫溝燃?,這對半導體器件是一種有效的?;?。

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