壓敏電阻的選擇及其種類介紹
壓敏電阻的測量: 壓敏電阻一般并聯(lián)在電路中使用,當(dāng)電阻兩端的電壓發(fā)生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護(hù)作用。壓敏電阻在電路中,常用于電源過壓保護(hù)和穩(wěn)壓。測量時將萬用表置10k檔,表筆接于電阻兩 ..
3.1 標(biāo)稱電壓選取
一般地說,壓敏電阻器常常與被保護(hù)器件或裝置并聯(lián)使用,在正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應(yīng)低于標(biāo)稱電壓,即使在電源波動情況最壞時,也不應(yīng)高于額定值中選擇的最大連續(xù)工作電壓,該最大連續(xù)工作電壓值所對應(yīng)的標(biāo)稱電壓值即為選用值。對于過壓保護(hù)方面的應(yīng)用,壓敏電壓值應(yīng)大于實際電路的電壓值,一般應(yīng)使用下式進(jìn)行選擇: VmA=av/bc 式中:a為電路電壓波動系數(shù),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(shù),一般取0.9; 這樣計算得到的VmA實際數(shù)值是直流工作電壓的1.5倍,在交流狀態(tài)下還要考慮峰值,因此計算結(jié)果應(yīng)擴(kuò)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(xù)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(biāo)稱電壓的壓敏電阻器。 壓敏電阻所吸收的浪涌電流應(yīng)小于產(chǎn)品的最大通流量。 應(yīng)用 電路浪涌和瞬變防護(hù)時的電路。對于壓敏電阻的應(yīng)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?shù)男盘柧遇到雷擊而使導(dǎo)線存在浪涌脈沖等情況下對電子產(chǎn)品起保護(hù)作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對線間的感應(yīng)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(yīng)脈沖有效。若進(jìn)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(fù)荷中的連接,它主要用于對感性負(fù)載突然開閉引起的感應(yīng)脈沖進(jìn)行吸收,以防止元件受到破壞。一般來說,只要并聯(lián)在感性負(fù)載上就可以了,但根據(jù)電流種類和能量大小的不同,可以考慮與R-C串聯(lián)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(yīng)電荷開關(guān)接點被電弧燒壞的情況發(fā)生,一般與接點并聯(lián)接入壓敏電阻器即可。 第四種類型主要用于半導(dǎo)體器件的保護(hù)連接,這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導(dǎo)體器件,一般采用與保護(hù)器件并聯(lián)的方式,以限制電壓低于被保護(hù)器件的耐壓等級,這對半導(dǎo)體器件是一種有效的保護(hù)。 氧化鋅壓敏電阻存在的問題 現(xiàn)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(yōu)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)的過壓和浪涌有理想的防護(hù)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(yōu)點是能量密度較大(300J/cm3~750J/cm3),承受長脈寬浪涌能力強(qiáng),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(yīng)用上的“死區(qū)”,在10kV電壓等級的輸配電系統(tǒng)中廣泛采用了真空開關(guān),由于它動作速度快、拉弧小,會在操作瞬間造成極高過壓和浪涌能量,如果選用高壓型壓敏電阻加以保護(hù)(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(hù)的對象是功率半導(dǎo)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(yán)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(dá)不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,易于小型化,但能量容量不夠,達(dá)不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領(lǐng)域壓敏電阻的應(yīng)用幾乎還是空白。 |
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