当前?#24674;? 香港安德实业 > 用户指南 > 压敏电阻选用的基本知识(转)

                                                                                                                  压敏电阻选用的基本知识(转)

                                                                                                                  时间:2009-07-18 22:03来源:admin 作者:admin 点击:
                                                                                                                    

                                                                                                                  压敏电阻标称参数n~U n(7U/(
                                                                                                                  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?#20013;?#30005;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。 W7kLC| Fp
                                                                                                                  _WtTG ma 4
                                                                                                                    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?#28304;?0-9000V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=1.5×1.414×220V=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。 h\DnOs_
                                                                                                                  kqLf ?W<im
                                                                                                                    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?#20445;?#21487;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。 ow7% P" 9
                                                                                                                  <xaGPb4< uT K#
                                                                                                                  -(0k 3$9eU
                                                                                                                      3、压敏电阻器的应用原理 B5_>< |(
                                                                                                                  压敏电阻器是?#24674;?#20855;有瞬态电压?#31181;?#21151;能的元件,可以用来代替瞬态?#31181;?#20108;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?#20445;?#21387;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?#20445;?#21387;敏电阻器阻?#23548;?#39640;,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 ee n'WWl
                                                                                                                  压敏电阻器的应用广泛,压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。从手?#36136;?#30005;子产品到工业设备,其规格与尺寸多种多样。随着手?#36136;?#30005;子产品的广泛使用,尤其是手机、手提电脑、PDA、数字相机、医疗仪器等,其电路系统的速度要求更高,并且要求工作电压更低,这就对压敏电阻器提出了体积更小、性能更高的要求。因此,表面组装的压敏电阻器元件也就开始大量涌现,而其销售年增长率要高于有引线的压敏电阻器一倍多。 +bKz zB'

                                                                                                                  4.压敏电阻的选用  
                                                                                                                      压敏电阻是?#24674;?#38480;压型保护器件。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。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
                                                                                                                      压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中?#20445;?#22240;为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。
                                                                                                                       压敏电阻的压敏电压(min(U1mA))、通流容量是电路设计时应重点考虑的。在直流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(1.8~2)Udc,式中Udc为回路中的直流额定工作电压。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?#20445;?#26377;?#23454;?#30340;安全裕度。在信号回路中?#20445;?#24212;当有:min(U1mA)≥(1.2~1.5)Umax,式中Umax为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指标来定。一般而言,压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路设计的通流容量。
                                                                                                                  选用压敏电阻器前,应先了解以下相关?#38469;?#21442;数:
                                                                                                                       ●标称电压(即压敏电压)是指在规定的温度和直流电流下,压敏电阻器两端的电压值。
                                                                                                                       ●漏电流:指在25℃条件下,当施加最大连续直流电压?#20445;?#21387;敏电阻器中流过的电流值。
                                                                                                                       ●等级电压是指压敏电阻中通过8/20等级电流脉冲时在其两端呈现的电压峰值。
                                                                                                                       ●通流量是表示施加规定的脉冲电流(8/20μs)波形时的峰值电流。
                                                                                                                       ●浪涌环境参数包括最大浪涌电流Ipm(或最大浪涌电压Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脉冲宽度Tt、相邻两次浪涌的最小时间间隔Tm以及在压敏电阻器的预定工作寿命期内,浪涌脉冲的总次数N等。
                                                                                                                       a.压敏电压的选取
                                                                                                                       一般地说,压敏电阻器常常与被保护器件或装置并联使用,在正常情况下,压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压,即使在电源波动情况最坏?#20445;?#20063;不应高于额定值中选择的最大连续工作电压,该最大连续工作电压值所对应的标称电压?#23548;?#20026;选用值。对于过压保护方面的应用,压敏电压值应大于实际电路的电压值,一般应使用下式进行选择:

                                                                                                                  VmA=av/bc
                                                                                                                       式中:a为电路电压波动系数,一般取1.2;v为电路直流工作电压(交流时为有效值);b为压敏电压误差,一般取0.85;c为元件的老化系数,一般取0.9;
                                                                                                                       这样计算得到的VmA实际数值是直流工作电压的1.5倍,在交流状态下还要考虑峰值,因此计算结果应扩大1.414倍。另外,选用时还必须注意:
                                                                                                                      (1)必须保证在电压波动最大?#20445;?#36830;续工作电压也不会超过最大允许值,否则将缩短压敏电阻的使用寿命;
                                                                                                                      (2)在电源线与大地间使用压敏电阻?#20445;?#26377;时由于接地不?#32423;?#20351;线与地之间电压上升,所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。
                                                                                                                       b.通流量的选取
                                                                                                                      通常产品给出的通流量?#21069;?#20135;品标准给定的波形、冲击次数?#22270;?#38553;时间进?#26032;?#20914;试验时产品所能承受的最大电流值。而产品所能承受的冲击数是波形、幅值?#22270;?#38553;时间的函数,当电流波形幅?#21040;?#20302;50%时冲击次数可增加一倍,所以在实际应用中,压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。
                                                                                                                      c.应用
                                                                                                                      图1所示是采用压敏电压器进行电路浪涌和瞬变防护时的电路连接图。对于压敏电阻的应用连接,大致可分为四种类型:
                                                                                                                       第?#24674;?#31867;型是电源线之间或电源线和大地之间的连接,如图1(a)所示。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?#28304;?#36755;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?#20013;?#24335;组合起来,则可对浪涌脉冲有更好的吸收作用。
                                                                                                                       第二种类型为负荷中的连接,见图1(b)。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。
                                                                                                                       第三种类型是接点间的连接,见图1(c)。这?#33267;?#25509;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。
                                                                                                                    第四种类型主要用于半导体器件的保护连接,见图1(d)。这?#33267;?#25509;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?#24674;?#26377;效的保护。

                                                                                                                  ------分隔线----------------------------