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深入浅出的让你了解压敏电阻

浅显易懂的让你熟悉压敏电阻-压敏电阻是由电子级粉体材料–氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铬等多种氧化物全成的,其中氧化锌的含量最高,约占90%,为主基料。

   什么是压敏电阻

  “压敏电阻器”,世界电工委员会(IEC)在其规范中称为“voltage dependent resistor”,而业界和学术界更为广泛运用的名称为“varistor”,即由variable和resistor两个英文单词组合而成的组合词,望文生义,压敏电阻器是一种电阻值跟着外加电压改变而灵敏改变的电阻器,它的主要用途是反常过电压的感知、抵抗和浪涌能量的吸收。

  从资料组成上看,压敏电阻是由电子级粉体资料–氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铬等多种氧化物全成的,其间氧化锌的含量最高,约占90%,为主基料。

  

  上图为典型的压敏电阻20D201K随外加电压从180V上升到420V,其电阻值从18 下降到0.42 的曲线,在这个改变过程中,外部电压的改变只要2倍多一点,而电阻值则下降了近4300万倍,这个曲线能够协助咱们直观的感受压敏阻器的“压敏”特性。

  压敏电阻参数

  压敏电阻最重要的几个参数包含:压敏电压、通流容量、结电容、呼应时刻等。

  压敏电压,是指外加电压高于某个电压后,压敏电阻器的电阻值敏捷变小的一个拐点电压。可是这一电压丈量不方便,为了参数规范化的需求,世界电工委员会人为规则了两个丈量压敏电压的直流参阅电流为1mA和0.1mA,将在这一电流下丈量所得电压人为规则为压敏电压。所以严厉来讲,压敏电阻的手册上所标的压敏电压,现已不是压敏电阻的“压敏”电压。

  通流容量,即最大峰值电流值(maximum peak current),即压敏电阻能够接受的波形为8/20uS(业界浪涌测验规范波形)的最大浪涌电流峰值。现在压敏电阻器的手册中一般给出两个能量容量的参数,一个是一次8/20uS浪涌冲击目标,一个是两次8/20uS浪涌冲击目标。

  结电容,压敏电阻在导通前的电阻值非常大,可视为电介质,两个电极间存在着纳法级的%&&&&&%,需求分外留意。也正是因为这个原因,压敏电阻器少用于高频电路和数字电路中。

  

  呼应时刻,一般意义上是指一个器材从外界触发到器材开端动作的时刻差,可是关于压敏电阻而言,呼应时刻不是这样界说的,这一点需求分外留意。在IEEE的规范中,压敏电阻的呼应时刻界说如上图所示。图中Vc是指压敏电阻过8/20uS冲击后的残压,而压敏电阻器呼应时刻是指从电压峰值点t1到50%残压点的时刻差。

  

  上图为某厂商出产的压敏电阻器的datasheet,从图中能够查到上述咱们比较关心的压敏电阻主要参数。

  压敏电阻与气体放电管、TVS管的差异

  压敏电阻、气体放电管、TVS管(瞬间按捺二极管)三种器材都限压型的浪涌维护器材,都被用来在电路中用作浪涌维护,那么他们有什么之间有什么差异呢?

  在反应时刻上,压敏电阻介于TVS和气体放电管之间,TVS管为皮秒级,压敏电阻略慢,为纳秒级;而气体放电管最慢,一般为几十个纳秒乃至更多。

  在通流容量上,压敏电相同介于TVS和气体放电管之间,TVS管一般只要几百A;而压敏电阻按不同标准,可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流;而关于气体放电管来说一般十KA等级8/20uS浪涌电流可导通数百次。

  从原理上看,TVS管根据二极管雪崩效应;压敏电阻器根据氧化锌晶粒间的势垒效果;而气体放电管则是根据气体击穿放电。

  在电压规模方面,TVS管一般为5.5V到550V;压敏电阻的规模较宽,可从10V到9000V;而气体放电管可从75V到3500V.

  压敏电阻在防雷电路中的效果

  压敏电阻经常被用于仪器设备的电源入口处进行防雷、防浪涌规划,在此类用途中,一般将压敏电阻与气体放电管、熔断器、热敏电阻等器材一同效果,彼此结合来更好的发挥效果。

  

  上图为一典型的防雷抗浪涌电路结构。RV1~RV3为压敏电阻,GAS为气体放电管,F1、F2为保险管。RV1用来防护差模浪涌电压,RV2、RV3、GAS三者相结合用来进行共模浪涌电压的维护。保险丝用来进行短路维护,避免压敏电阻击穿而产生短路。

  图中由RV2、RV3、GAS相结合而构成的共模浪涌维护电路结合了压敏电阻与气体放电管的长处,彼此补偿各自的缺陷,是一种常用的浪涌维护电路。气体放电管的通流容量大,在,但动作时刻长,漏电流大,而压敏电阻呼应速度快且漏电流小。

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