压敏电阻的选型参数


氧化锌ZnO 压敏电阻是是一种变阻体,其阻值呈非线性,其的电阻值会因为外部电压强度改变而改变。其功能与稳压二极管类似。但与稳压二极管不同的是压敏电阻能限制的过电压在两个极性上相等。压敏电阻能用于交流和直流电场,电压范围从几伏到几千伏,其可吸收电路中的突波,从而防止瞬间的高压对敏感元件造成的损坏。压敏电阻在工业设备,电源,仪器仪表都有广泛的应用。
压敏电阻的选型参数
图 压敏电阻
 
结构
氧化锌压敏电阻是一种呈线性伏安特性的敏感元件,在正常工作状态下,它相当于一个小型的电容器,在电路中出现瞬间的高压室,压敏电阻的阻值迅速降低,使通过其本身的电流瞬间变大,从而使电压控制在一个合理的范围之内,有效地保护了电路中的敏感元器件不会因为过压而损坏。压敏电阻的内部微观结构如下图所示。在压敏电阻的构成中有氧化锌晶粒与晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率却很高,晶粒与晶粒之间相当于构成了一个齐纳二极管,这就是一压敏电阻单元,每个压敏单元击穿电压大约为3.5V,如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的压敏单元越多,其击穿电压就超高,基片的横截面积越大,其通流容量也越大。压敏电阻在工作时,每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量,而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率,这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。
压敏电阻的选型参数
图 压敏电阻结构
 
工作原理
普通电阻器遵守欧姆定律,而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时,它的电阻值接近无穷大,内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时,压敏电阻器将迅速击穿导通,并由高阻状态变为低阻状态,工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时,压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其*大限制电压时,压敏电阻器将完*击穿损坏,无法再自行恢复。
 
选型重要参数
1压敏电压: 所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从10-9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp为电路额定电压的峰值。VAC为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V,则压敏电阻电压值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此压敏电阻的击穿电压可选在470-480V之间。MYG05K规定通过的电流为0.1mA,MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K标称电压是指通过1mA直流电流时,压敏电阻器两端的电压值。

2*大允许电压(*大限制电压):此电压分交流和直流两种情况,如为交流,则指的是该压敏电阻所允许加的交流电压的有效值,以ACrms表示,所以在该交流电压有效值作用下应该选用具有该*大允许电压的压敏电阻,实际上V1mA与ACrms间彼此是相互关联的,知道了前者也就知道了后者,不过ACrms对使用者更直接,使用者可根据电路工作电压,可以直接按ACrms来选取合适的压敏电阻。
 
3通流容量:所谓通流容量,即*大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言,压敏电压的变化不超过± 10%时的*大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命,ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品*大通流量。然而从保护效果出发,要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下,实际发生的通流量是很难精确计算的。简单的讲-通流容量也称通流量,是指在规定的条件(以规定的时间间隔和次数,施加标准的冲击电流)下,允许通过压敏电阻器上的*大脉冲(峰值)电流值。一般过压是一个或一系列的脉冲波。
 
4*大限制电压:  *大限制电压是指压敏电阻器两端所能承受的较高电压值,它表示在规定的冲击电流Ip通过压敏电阻时次两端所产生的电压此电压又称为残压,所以选用的压敏电阻的残压一定要小于被保护物的耐压水平Vo,否则便达不到可靠的保护目的。
 
5*大能量(能量耐量):压敏电阻所吸收的能量通常按下式计算W=kIVT(J)
其中I——流过压敏电阻的峰值
V——在电流I流过压敏电阻时压敏电阻两端的电压
T——电流持续时间
k——电流I的波形系数
 
6电压比:电压比是指压敏电阻器的电流为1mA时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA时产生的电压值之比。

7额定功率: 在规定的环境温度下所能消耗的*大功率。
 
8*大峰值电流一次:以8/20μs标准波形的电流作一次冲击的*大电流值,此时压敏电压变化率仍在±10%以内。2次:以8/20μs标准波形的电流作两次冲击的*大电流值,两次冲击时间间隔为5分钟,此时压敏电压变化率仍在±10%以内。
 
9残压比:流过压敏电阻器的电流为某一值时,在它两端所产生的电压称为这一电流值为残压。残压比则的残压与标称电压之比。
 
10漏电流:漏电流又称等待电流,是指压敏电阻器在规定的温度和*大直流电压下,流过压敏电阻器的电流。
 
11.电压温度系数:电压温度系数是指在规定的温度范围(温度为20~70℃)内,压敏电阻器标称电压的变化率,即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时,温度改变1℃时压敏电阻两端的相对变化。
 
12.电流温度系数:电流温度系数是指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时,温度改变1℃时,流过压敏电阻器电流的相对变化。
压敏电阻的选型参数
 
13.电压非线性系数:电压非线性系数是指压敏电阻器在给定的外加电压作用下,其静态电阻值与动态电阻值之比。
 
14.绝缘电阻:绝缘电阻是指压敏电阻器的引出线(引脚)与电阻体绝缘表面之间的电阻值。
 
15.静态电容: 静态电容是指压敏电阻器本身固有的电容容量。

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