壓敏電阻的先擇與使用

2020-11-22 電子產品世界
壓敏電阻

的測量:

壓敏電阻

一般並聯在電路中

使用

,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。

壓敏電阻

在電路中,常用於電源過壓保護和穩壓。測量時將萬用表置10k檔,表筆接於電阻兩端,萬用表上應顯示出壓敏電阻上標示的阻值,如果超出這個數值很大,則說明壓敏電阻已損。

  壓敏電阻標稱參數

  壓敏電阻用字母「MY」表示,如加J為家用,後面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分別用於穩壓、過壓保護、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湧電能量,但不能承受毫安級以上的持續電流,在用作過壓保護時必須考慮到這一點。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。

  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,其產品的壓敏電壓範圍可以從10-9000V不等。可根據具體需要正確選用。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,它關係到保護效果與

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××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。

  2、所謂通流容量,即最大脈衝電流的峰值是環境溫度為25℃情況下,對於規定的衝擊電流波形和規定的衝擊電流次數而言,壓敏電壓的變化不超過± 10%時的最大脈衝電流值。為了延長器件的

使用

壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪湧電流幅值應小於手冊中給出的產品最大通流量。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,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,可將幾隻單個的壓敏電阻並聯使用,並聯後的壓敏電不變,其通流量為各單只壓敏電阻數值之和。要求並聯的壓敏電阻伏安特性儘量相同,否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。

  壓敏電阻器的應用原理

  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體、齊納二極體和電容器的組合。壓敏電阻器可以對IC及其它設備的電路進行保護,防止因靜電放電、浪湧及其它瞬態電流(如雷擊等)而造成對它們的損壞。使用時只需將壓敏電阻器並接於被保護的IC或設備電路上,當電壓瞬間高於某一數值時,壓敏電阻器阻值迅速下降,導通大電流,從而保護IC或電器設備;當電壓低於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。

  壓敏電阻的選用

  選用壓敏電阻器前,應先了解以下相關技術參數:標稱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。漏電流是指在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等級電流脈衝時在其兩端呈現的電壓峰值。通流量是表示施加規定的脈衝電流(8/20μs)波形時的峰值電流。浪湧環境參數包括最大浪湧電流Ipm(或最大浪湧電壓Vpm和浪湧源阻抗Zo)、浪湧脈衝寬度Tt、相鄰兩次浪湧的最小時間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預定工作壽命期內,浪湧脈衝的總次數N等。

  3.1 標稱電壓選取

  一般地說,壓敏電阻器常常與被保護器件或裝置並聯使用,在正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應低於標稱電壓,即使在電源波動情況最壞時,也不應高於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。對於過壓保護方面的應用,壓敏電壓值應大於實際電路的電壓值,一般應使用下式進行選擇:

VmA=av/bc

  式中:a為電路電壓波動係數,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為元件的老化係數,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,有時由於接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常採用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。

  壓敏電阻所吸收的浪湧電流應小於產品的最大通流量。

應 用

  電路浪湧和瞬變防護時的電路。對於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,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湧脈衝等情況下對電子產品起保護作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對線間的感應脈衝有效,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衝有效。若進一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來,則可對浪湧脈衝有更好的吸收作用。

  第二種類型為負荷中的連接,它主要用於對感性負載突然開閉引起的感應脈衝進行吸收,以防止元件受到破壞。一般來說,只要並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,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,一般與接點並聯接入壓敏電阻器即可。

  第四種類型主要用於半導體器件的保護連接,這種連接方式主要用於可控矽、大功率三極體等半導體器件,一般採用與保護器件並聯的方式,以限制電壓低於被保護器件的耐壓等級,這對半導體器件是一種有效的保護。

  氧化鋅壓敏電阻存在的問題

  現有壓敏電阻在配方和性能上分為相互不能替代的兩大類:  

 4.1 高壓型壓敏電阻

  高壓型壓敏電阻,其優點是電壓梯度高(100~250V/mm)、大電流特性好(V10kA/V1mA≤1.4)但僅對窄脈寬(2≤ms)的過壓和浪湧有理想的防護能力,能量密度較小,(50~300)J/cm3。  

 4.2 高能型壓敏電阻

  高能型壓敏電阻,其優點是能量密度較大(300J/cm3~750J/cm3),承受長脈寬浪湧能力強,但電壓梯度較低(20V/mm~500V/mm),大電流特性差(V10kA/V1mA>2.0)。

  這兩種配方的性能差別造成了許多應用上的「死區」,在10kV電壓等級的輸配電系統中廣泛採用了真空開關,由於它動作速度快、拉弧小,會在操作瞬間造成極高過壓和浪湧能量,如果選用高壓型壓敏電阻加以保護(如避雷器),雖然它電壓梯度高、成本較低,但能量容量小,容易損壞;如果選用高能型壓敏電阻,雖然它能量容量大,壽命較長,但電壓梯度低,成本太高,是前者的5~13倍。

  在中小功率變頻電源中,過壓保護的對象是功率半導體器件,它對壓敏電阻的大電流特性和能量容量的要求都很嚴格,而且要同時做到元件的小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿足要求,但大電流性能不夠理想,小直徑元件的殘壓比較高,往往達不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,易於小型化,但能量容量不夠,達不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領域壓敏電阻的應用幾乎還是空白。

相關焦點

  • 壓敏電阻的使用方法詳解
    如手頭產品的通流量不能滿足使用要求時,可將幾隻單個的壓敏電阻並聯使用,並聯後的壓敏電不變,其通流量為各單只壓敏電阻數值之和。要求並聯的壓敏電阻伏安特性儘量相同,否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。八、壓敏電阻的使用壓敏電阻一般並聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用於電源過壓保護和穩壓。
  • 關於壓敏電阻的正確使用
    如手頭產品的通流量不能滿足使用要求時,可將幾隻單個的壓敏電阻並聯使用,並聯後的壓敏電不變,其通流量為各單只壓敏電阻數值之和。要求並聯的壓敏電阻伏安特性儘量相同,否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。  八、壓敏電阻的使用  壓敏電阻一般並聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用於電源過壓保護和穩壓。
  • 壓敏電阻是如何正確使用的?
    為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪湧電流幅值應小於手冊中給出的產品最大通流量。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,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,可將幾隻單個的壓敏電阻並聯使用,並聯後的壓敏電不變,其通流量為各單只壓敏電阻數值之和。
  • 壓敏電阻使用方法詳解
    壓敏電阻一般並聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用於電源過壓保護和穩壓。電源防雷器的可靠性、安全性在很大程度上依賴於壓敏電阻的正確使用,以下原則可供使用參考。
  • 如何正確的使用壓敏電阻
    打開APP 如何正確的使用壓敏電阻 發表於 2019-09-19 09:12:22 壓敏電阻器在運行過程中為電路系統所提供的瞬時過壓保護,是非常重要的。實際上,除了過壓保護壓敏電阻的技術參數外,在實際選擇時還要考慮以下幾個問題。如何正確使用過壓保護壓敏電阻呢?
  • 詳解壓敏電阻的使用方法
    對於我們設備中使用的壓敏電阻,原選用型號為14D101K,實際運行3個月中,此型號壓敏電阻經常燒毀。後改為14D121K,實際運行3個月,沒有發現燒壞。所以,為指導以後工作,整理並學習此資料,並在整理過程中,發現壓敏電阻不應該直接並接在元件的輸入端。
  • 貼片電阻和壓敏電阻的使用方法和注意事項
    壓敏電阻一般並聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用於電源過壓保護和穩壓。電路設計中需要了解的參數: 1、壓敏電壓UN(U1mA):通常以在壓敏電阻上通過1mA直流電流時的電壓來表示其是否導通的標誌電壓,這個電壓就稱為壓敏電壓UN.壓敏電壓也常用符號U1mA表示。壓敏電壓的誤差範圍一般是±10%.在試驗和實際使用中,通常把壓敏電壓從正常值下降10%作為壓敏電阻失效的判據。
  • 氣體放電管與壓敏電阻 壓敏電阻與熱敏電阻
    氣體放電管與壓敏電阻區別1、氣體放電管只能放在N和PE之間,因為氣體放電;2、壓敏電阻是限壓型,放電管是開關型元器件,反應時間都是納秒級的放電管比壓敏電阻慢一點。壓敏電阻反應時間是≤25NS放電管是≤100NS;壓敏電阻的性能存在一個衰減的問題。放電管不會!
  • 壓敏電阻的作用
    ,此時壓敏電阻阻值無窮小,其相當於一個處於閉合狀態的開關。由於其如上所述的工作原理,使得壓敏電阻相當於一個開關,只有當電壓高於闕值時,阻值無窮小,開關閉合,使得流過其的電流激增而對其他電路的影響變化不大,進而減小了過電壓對後續敏感電路的影響。壓敏電阻的這種保護功能可以多次反覆使用,也可做成類似於電流保險絲的一次性保護器件。
  • 壓敏電阻的作用與優勢對比
    壓敏電阻是一種限壓型保護器件。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,從而實現對後級電路的保護。  例如:我們家用的彩電的電源電路中就使用了氧化鋅壓敏電阻,這裡使用的壓敏電阻壓敏電壓為470V,當瞬態的浪湧電壓最大值(非有效值)超過470V時,壓敏電阻就是體現他的鉗位特性,把過高的電壓拉低,讓後級電路工作在一個安全的範圍內。  同時,壓敏電阻還有一個很重要的作用。
  • 壓敏電阻符號怎麼表示 壓敏電阻選型參數及作用
    ,以供選型使用,具體如下表所示:    壓敏電阻標識方法:>壓敏電阻的主要參數:  壓敏電阻器的主要參數有,標稱電壓、電壓比、最大控制電壓、殘壓比、通流容量、漏電流、電壓溫度係數、電流溫度係數、電壓非線性係數、絕緣電阻、靜態電容等。
  • 壓敏電阻專業知識課程
    壓敏電阻是一種限壓型保護器件。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,從而實現對後級電路的保護。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。
  • 壓敏電阻選型與應用
    壓敏電阻選型指南   關於壓敏電阻選型,小編為您娓娓道來:   1)壓敏電壓選擇,要考慮電源電壓波動、MOV電壓精度、MOV老化係數等因素;   2)MOV的箝位電壓應小於後級被保護電路中最大可承受的瞬態安全電壓;   3)在通信電路中或低功耗電路中,要特別關注MOV結電容和漏電流,不能影響線路正常運行;
  • 認識下壓敏電阻?
    我們在各種電路板接交流電源處,經常能看到像上圖那樣長的比較像瓷片電容的一個東西,這個東西就是壓敏電阻,壓敏電阻是一種半導體電阻,是一種限壓型保護器件。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,從而實現對後級電路的保護。
  • 壓敏電阻特點,與普通電阻有什麼不同?
    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,從而實現對後級電路的保護。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。也就是說,當加在它上面的電壓高於其閾值時,它相當於一個閉合狀態的開關3、壓敏電阻注意事項(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,有時由於接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常採用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器
  • 壓敏電阻的作用及標稱參數 
    壓敏電阻是一種限壓型保護器件。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,從而實現對後級電路的保護。更換壓敏電阻時在電阻體上需裹上絕緣材料加以保護,以防飛弧。使用壓敏電阻時之前必須加裝保險絲,壓敏電阻一但擊穿短路是不可恢復的,必須更換。正常的壓敏電阻用萬用表測量是無窮大的。
  • 如何測試壓敏電阻的好壞,測試方法的介紹
    大家都知道壓敏電阻具有防雷的作用,因此被大家熟知和運用。在日常生活中,使用壓敏電阻不恰當或者質量不過關,會導致產品的損壞,那麼作為技術人員您知道有哪些巧妙的方法測試電阻的好壞嗎,本文小編為大家分享兩種方法。
  • 壓敏電阻連接線問題詳解
    壓敏電阻一般並聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用於電源過壓保護和穩壓。如何正確接線非常重要,我們首先要搞清楚有共模和差模兩種保護模式。  比如,電源防雷的保護模式有共模和差模兩種方式。
  • 貼片壓敏電阻基礎知識
    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,其產品的壓敏電壓範圍可以從10-9000V不等。可根據具體需要正確選用。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,它關係到保護效果與使用壽命。
  • 壓敏電阻在過壓保護中的應用
    過壓保護壓敏電阻的使用要點:本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/282109.htm  過壓保護壓敏電阻的使用原則是在其接入被保護設備後,不能影響設備的正常運行,又能有效地對設備實施瞬時過壓保護。