壓敏電阻在燈具電子線路中的應用

　　眾所周知，電晶體是單晶半導體器件，而壓敏電阻是有空架晶格的多晶半導體，隨著所加電壓，晶格發生變化，其電阻值也隨著發生巨大變化的敏感器件類的電子元件，如燒結成的SiC、ZnO2等，其特點是它的內部電阻對外加電壓非常敏感和迅速，當所加入的電壓在標稱額定值內，它的電阻幾乎無窮大，而所加的電壓稍微高於額定值後，電阻值迅速下降，反應時間為毫微秒級。

　　從圖1中便可反應出壓敏電阻的伏安特性曲線來，基本特性如一對性能相同的同極性串聯的穩壓二極體。

 

　　此外在進行半導體零部件抑制浪湧電壓、斬波、限幅、保護的同時，還要求能防止因幹擾而引起的執行元器件的誤動作，要求壓敏電阻還附有電容器儲存電荷的功能。因此，TiO2、SaTiO3（鈦酸鍶）等容性的壓敏電阻，越來越多的運用在電子線路中。

　　圖2可以看出壓敏電阻所起的實際作用，在國家標準《管形螢光燈用交流電子鎮流器性能要求》GB/T15144-94中第5.12條，瞬時過電壓（4.12）試驗：電源中的瞬時過電壓如表所示。

 

圖3表示電源瞬時過電壓的波形圖

　　根據國家標準要求選擇好適當的壓敏電阻，運用在電子鎮流器線路中，便可有效抑制浪湧瞬時過電壓，吸收過電壓尖脈衝對電子鎮流器的衝擊破壞，有效保護電子鎮流器的正常穩定工作，這便是壓敏電阻在供電電網由於疊加有過電壓脈衝或受雷擊時，接有壓敏電阻後波形被削平，限制在一定的額定幅度內。

　　圖4中在開啟或關閉帶有感性，容性的負載電路時，直流波形出現開關尖脈衝，壓敏電阻將吸收這種反電動勢，有效地保護開關電路、變電壓。

　　壓敏電阻的各種技術參數很多，在此討論最主要的技術參數，即標稱電壓和耐浪湧電流值。

　　壓敏電阻的標稱值電壓是指在允許變化溫度的範圍內，壓敏電阻的兩端施加的電壓，是壓敏電阻的阻值變化最敏感電壓點。

　　圖1中坐標X軸上所指的位置，按壓敏電阻的檢測要求，流過壓敏電阻的電流為1mA所得出的標稱值，電壓為V。在此必須明確指出：壓敏電阻的標稱電壓是峰值或直流電壓值，用萬用電錶所檢測的交流電壓是有效值，應用下式來選擇壓敏電阻的標稱值：

　　B=U2B為壓敏電阻標稱值;U為電路中所實際使用的電壓;2為係數。

　　耐浪湧電流是指在電路中由於各種原因如電源電壓忽然升高、雷擊、相線的變化反電動勢的衝擊所產生的瞬時電壓或電流超過正常值的幾倍乃至幾十倍，而所超過的時間又是短暫的，屬微秒量級的，稱之為浪湧電壓和浪湧電流。

　　壓敏電阻能承受浪湧的最大量為耐浪湧電流，單位為A。按壓敏電阻的檢測要求，其試驗檢測條件是在浪湧電流8/20s，衝擊兩次為基準。壓敏電阻耐衝擊電流均在100A以上，在電光源產品的電路中已滿足使用要求。

　　壓敏電阻與其它過壓保護器在同樣條件的線路中比較，具有明顯優勢，壓敏電阻具有耐浪湧電流大，非線性質數大，抑制過壓能力強，電壓響應快，漏電流小，特性曲線對稱，溫度特性好，使用電壓範圍大，可用在交流直流電路中，體積小，可靠性高，價格低，在電光源線路中作防雷擊、過壓保護、穩壓、斬波、限幅、減弧、吸收反電動勢電能，取代隔離變壓器等。

　　壓敏電阻在具體的線路中雖位置不同，但都可以進行並聯、串聯使用。在線路中並聯使用將增加耐浪湧電流的安培數，要指出的是要求並聯的壓敏電阻器標稱電壓基本一致。

　　在線路中串聯使用將提高使用的標稱電壓值，串聯使用的壓敏電阻為幾個相加的和為串聯後的實際標稱值。

　　壓敏電阻在照明燈具實際使用線路中，要選擇好標稱電壓值，如選擇不當，不但不能起到保護作用，反而會造成對照明燈具的破壞。一般電路中可掌握在1.4～2倍標稱值，特別要注意交流有效值與峰值的換算關係。

　　雖然實際運用中選擇標稱電壓越低越好，但太低時，在正常工作電壓下，流過壓敏電阻的電流也大，便帶來壓敏電阻自身損耗而發熱，一但發生過電壓時，流過壓敏電阻的電流會更大，以致造成燒毀。對某些照明燈具線路有意選擇低電壓差來保護電路的場合，壓敏電阻應安裝在易散熱和易更換的位置。