壓敏電阻選用的基本識(shí)
壓敏電阻器簡(jiǎn)稱VSR，是一種對(duì)電壓敏感的非線性過(guò)電壓保護(hù)半導(dǎo)體元件。它在電路中用文字符號(hào)“RV”或“R”表示，圖1-21是其電路圖形符號(hào)。
（一）壓敏電阻器的種類
壓敏電阻器可以按結(jié)構(gòu)、制造過(guò)程、使用材料和伏安特性分類。
1．按結(jié)構(gòu)分類 壓敏電阻器按其結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型壓敏電阻器、體型壓敏電阻器、單顆粒層壓敏電阻器和薄膜壓敏電阻器等。
結(jié)型壓敏電阻器是因?yàn)殡娮梵w與金屬電極之間的特殊接觸，才具有了非線性特性，而體型壓敏電阻器的非線性是由電阻體本身的半導(dǎo)體性質(zhì)決定的。
按使用材料分類 壓敏電阻器按其使用材料的不同可分為氧化鋅壓敏電阻器、碳化硅壓敏電阻器、金屬氧化物壓敏電阻器、鍺（硅）壓敏電阻器、鈦酸鋇壓敏電阻器等多種。
3．按其伏安特性分類 壓敏電阻器按其伏安特性可分為對(duì)稱型壓敏電阻器（無(wú)極性）和非對(duì)稱型壓敏電阻器（有極性）。
（二）壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)特性與作用
1．壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)特性 壓敏電阻器與普通電阻器不同，它是根據(jù)半導(dǎo)體材料的非線性特性制成的。
圖1-22是壓敏電阻器外形，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-23所示。
普通電阻器遵守歐姆定律，而壓敏電阻器的電壓與電流則呈特殊的非線性關(guān)系。當(dāng)壓敏電阻器
兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí)，壓敏電阻器的電阻值接近無(wú)窮大，內(nèi)部幾乎無(wú)電流流過(guò)。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓略高于標(biāo)稱額定電壓時(shí)，壓敏電阻器將迅速擊穿導(dǎo)通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，工作電流也急劇增大。當(dāng)其兩端電壓低于標(biāo)稱額定電壓時(shí)，壓敏電阻器又能恢復(fù)為高阻狀態(tài)。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓超過(guò)其最大限制電壓時(shí)，壓敏電阻器將完全擊穿損壞，無(wú)法再自行恢復(fù)。
2．壓敏電阻器的作用與應(yīng)用 壓敏電阻器廣泛地應(yīng)用在家用電器及其它電子產(chǎn)品中，起過(guò)電壓保護(hù)、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護(hù)半導(dǎo)體元器件等作用。
圖1-24是壓敏電阻器的典型應(yīng)用電路。
（三）壓敏電阻器的主要參數(shù)
壓敏電阻器的主要參數(shù)有標(biāo)稱電壓、電壓比、最大控制電壓、殘壓比、通流容量、漏電流、電壓溫度系數(shù)、電流溫度系數(shù)、電壓非線性系數(shù)、絕緣電阻、靜態(tài)電容等。
1．壓敏電壓：標(biāo)稱電壓是指通過(guò)1mA直流電流時(shí)，壓敏電阻器兩端的電壓值。常用型號(hào)有5D471K,7D271K,10D561K,14D221K，20D821K等等.
2．允許電壓限制：此電壓分交流和直流兩種情況，如為交流，則指的是該壓敏電阻所允許加的交流電壓的有效值，以ACrms表示，所以在該交流電壓有效值作用下應(yīng)該選
用具有該允許電壓的壓敏電阻，實(shí)際上V1mA與ACrms間彼此是相互關(guān)聯(lián)的，知道了前者也就知道了后者，不過(guò)ACrms對(duì)使用者更直接，使用者可根據(jù)電路工作 電壓，可以直接按ACrms來(lái)選取合適的壓敏電阻。在交流回路中，應(yīng)當(dāng)有：min(U1mA) ≥(2.2～2.5)Uac，式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時(shí)，有適當(dāng)?shù)陌踩６取?duì) 直流而言在直流回路中，應(yīng)當(dāng)有：min(U1mA) ≥(1.6～2)Udc，式中Udc為回路中的直流額定工作電壓。在交流回路中，應(yīng)當(dāng)有：min(U1mA) ≥(2.2～2.5)Uac，式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時(shí)，有適當(dāng)?shù)陌踩６取Ｔ?信號(hào)回路中時(shí)，應(yīng)當(dāng)有：min(U1mA)≥(1.2～1.5)Umax，式中Umax為信號(hào)回路的峰值電壓。壓敏電阻的通流容量應(yīng)根據(jù)防雷電路的設(shè)計(jì)指 標(biāo)來(lái)定。一般而言，壓敏電阻的通流容量要大于等于防雷電路設(shè)計(jì)的通流容量。
3．通流容量： 通流容量也稱通流量，是指在規(guī)定的條件（以規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù)，施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流）下，允許通過(guò)壓敏電阻器上的峰值電流值。一般過(guò)壓是一 個(gè)或一系列的脈沖波。實(shí)驗(yàn)壓敏電阻所用的沖擊波有兩種，一種是為8/20μs波，即通常所說(shuō)的波頭為8μs波尾時(shí)間為20μs的脈沖波，另外一種為2ms 的方波，如下圖所示：
4．限制電壓： 限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的電壓值，它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過(guò)壓敏電阻時(shí)次兩端所產(chǎn)生的電壓此電壓又稱為殘壓，所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護(hù)物的耐壓水平Vo,否則便達(dá)不到可靠的保護(hù)目的，通常沖擊電流Ip值較大，例如2.5A或者10A，因而壓敏電阻對(duì)應(yīng)的限制 電壓Vc相當(dāng)大，例如MYG7K471其
Vc=775(Ip=10A時(shí))。
5．最大能量(能量耐量)： 壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計(jì)算W=kIVT(J)其中I——流過(guò)壓敏電阻的峰值
V——在電流I流過(guò)壓敏電阻時(shí)壓敏電阻兩端的電壓T——電流持續(xù)時(shí)間k——電流I的波形系數(shù)
對(duì)：
2ms的方波 k=1
8/20μs波 k=1.4 10/1000μs k=1.4
壓敏電阻對(duì)2ms方波，吸收能量可達(dá)330J每平方厘米；對(duì)8/20μs波，電流密度可達(dá)2000A每立方厘米，這表明他的通流能力及能量耐量都是很大的
一般來(lái)說(shuō)壓敏電阻的片徑越大，它的能量耐量越大，耐沖擊電流也越大，選用壓敏電阻時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)常遇到能量較小、但出現(xiàn)頻率次數(shù)較高的過(guò)電壓，如幾十秒、 一兩分鐘出現(xiàn)一次或多次的過(guò)電壓，這時(shí)就應(yīng)該考慮壓敏電阻所能吸收的平均功率。
6．電壓比： 電壓比是指壓敏電阻器的電流為1mA時(shí)產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時(shí)產(chǎn)生的電壓值之比。
7．額定功率： 在規(guī)定的環(huán)境溫度下所能消耗的功率。
8．峰值電流 一次：以8/20μs標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作一次沖擊的電流值，此時(shí)壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。2次：以8/20μs標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作兩次沖擊的最大電流值，兩次沖擊時(shí)間間隔為5分鐘，此時(shí)壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。
9．殘壓比： 流過(guò)壓敏電阻器的電流為某一值時(shí)，在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值為殘壓。殘壓比則的殘壓與標(biāo)稱電壓之比。
10．漏電流： 漏電流又稱等待電流，是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和直流電壓下，流過(guò)壓敏電阻器的電流。
11．電壓溫度系數(shù)： 電壓溫度系數(shù)是指在規(guī)定的溫度范圍（溫度為20~70℃）內(nèi)，壓敏電阻器標(biāo)稱電壓的變化率，即在通過(guò)壓敏電阻器的電流保持恒定時(shí)，溫度改變1℃時(shí)壓敏電阻兩端的相對(duì)變化。
12．電流溫度系數(shù)： 電流溫度系數(shù)是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時(shí)，溫度改變1℃時(shí)，流過(guò)壓敏電阻器電流的相對(duì)變化。
13．電壓非線性系數(shù)： 電壓非線性系數(shù)是指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下，其靜態(tài)電阻值與動(dòng)態(tài)電阻值之比。
14．絕緣電阻： 絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線（引腳）與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
15．靜態(tài)電容： 靜態(tài)電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-02-26
