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淺顯易懂的壓敏電阻小知識--富寬源電阻
對于熟悉壓敏電阻的人肯定知道，壓敏電阻是一種保護(hù)型電子元器件，通常在電路中起防雷保護(hù)、過壓保護(hù)等。被稱作電路的“保護(hù)神”，那么接下來就由富寬源電阻的小編為您帶來淺顯易懂的壓敏電阻知識：
“壓敏電阻器”，IEC在其標(biāo)準(zhǔn)中稱為“voltagedependentresistor”，而業(yè)界和學(xué)術(shù)界更為廣泛使用的名稱為“varistor”，即由variable和resistor兩個(gè)英文單詞組合而成的組合詞，顧名思義，壓敏電阻器是一種電阻值隨著外加電壓變化而敏感變化的電阻器，它的主要用途是異常過電壓的感知、浪涌能量的吸收。
從材料組成上看，壓敏電阻是由電子級粉體材料--氧化鋅、氧化鉍、氧化銻、氧化鈷、氧化錳、氧化鎳、氧化鉻等多種氧化物全成的，其中氧化鋅的含量至高，約占90%，為主基料。
壓敏電阻重要的幾個(gè)參數(shù)包括：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。
壓敏電壓，是指外加電壓高于某個(gè)電壓后，壓敏電阻器的電阻值迅速變小的一個(gè)拐點(diǎn)電壓。但是這一電壓測量不便，為了參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的需要，規(guī)定了兩個(gè)測量壓敏電壓的直流參考電流為1mA和0.1mA，將在這一電流下測量所得電壓人為規(guī)定為壓敏電壓。所以嚴(yán)格來講，壓敏電阻的手冊上所標(biāo)的壓敏電壓，已經(jīng)不是壓敏電阻的“壓敏”電壓。
通流容量，即至大峰值電流值（maximumpeakcurrent），即壓敏電阻能夠承受的波形為8/20uS（業(yè)界浪涌測試標(biāo)準(zhǔn)波形）的至大浪涌電流峰值。目前壓敏電阻器的手冊中通常給出兩個(gè)能量容量的參數(shù)，一個(gè)是一次8/20uS浪涌沖擊指標(biāo)，一個(gè)是兩次8/20uS浪涌沖擊指標(biāo)。
結(jié)電容，壓敏電阻在導(dǎo)通前的電阻值非常大，可視為電介質(zhì)，兩個(gè)電極間存在著納法級的電容，需要格外注意。也正是由于這個(gè)原因，壓敏電阻器少用于高頻電路和數(shù)字電路中。
響應(yīng)時(shí)間，一般意義上是指一個(gè)器件從外界觸發(fā)到器件開始動(dòng)作的時(shí)間差，但是對于壓敏電阻而言，響應(yīng)時(shí)間不是這樣定義的，這一點(diǎn)需要格外注意。在IEEE的標(biāo)準(zhǔn)中，壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間定義如上圖所示。圖中Vc是指壓敏電阻過8/20uS沖擊后的殘壓，而壓敏電阻器響應(yīng)時(shí)間是指從電壓峰值點(diǎn)t1到50%殘壓點(diǎn)的時(shí)間差。
壓敏電阻經(jīng)常被用于儀器設(shè)備的電源入口處進(jìn)行防雷、防浪涌設(shè)計(jì)，在此類用途中，通常將壓敏電阻與氣體放電管、熔斷器、熱敏電阻等器件一起作用，相互結(jié)合來更好的發(fā)揮作用。
壓敏電阻是一種擁有非線性伏安特性的電子元器件，常被用作電路過壓保護(hù)、防雷抗浪涌等。但是因?yàn)閴好綦娮枋且环N敏感元器件，所以在選用壓敏電阻的過程中，需要注意的地方有很多，那么如何正確的選用壓敏電阻呢？下面就由富寬源電阻的小編帶您來了解一下壓敏電阻選用的基本知識：
在了解壓敏電阻選型之前，讓我們先來了解一下壓敏電阻的相關(guān)原理：
壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對后級電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。
壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級，比空氣放電管快，比TVS管稍慢一些，一般情況下用于電子電路的過電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千pF的數(shù)量級范圍，很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號線路的保護(hù)中，應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí)，因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會增加漏電流，在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。
壓敏電阻器與被保護(hù)的電器設(shè)備或元器件并聯(lián)使用。當(dāng)電路中出現(xiàn)雷電過電壓或瞬態(tài)操作過電壓Vs時(shí)，壓敏電阻器和被保護(hù)的設(shè)備及元器件同時(shí)承受Vs，由于壓敏電阻器響應(yīng)速度很快，它以納秒級時(shí)間迅速呈現(xiàn)優(yōu)良非線性導(dǎo)電特性(見圖3中擊穿區(qū))，此時(shí)壓敏電阻器兩端電壓迅速下降，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Vs，這樣被保護(hù)的設(shè)備及元器件上實(shí)際承受的電壓就遠(yuǎn)低于過電壓Vs，從而使設(shè)備及元器件免遭過電壓的沖擊。
壓敏電壓的選擇
根據(jù)被保護(hù)電源電壓選擇壓敏電阻器的規(guī)定電流下的電壓V1mA。一般選擇原則為：
對于直流回路：V1mA≥2.0VDC
對于交流回路：V1mA≥2.2V有效值
特別指出對于壓敏電阻壓敏電壓的選擇標(biāo)準(zhǔn)是要高于供電電壓，在能夠滿足可以保護(hù)需要保護(hù)器件的的同時(shí)，盡可能選擇壓敏電壓高的壓敏電阻，這樣不僅可以保護(hù)器件，也能提高壓敏電阻的使用壽命。比如要保護(hù)的器件耐壓為Vdc=550Vdc,器件的工作電壓V=300Vdc,那么我們選擇壓敏電阻就應(yīng)該是壓敏電壓為470V的壓敏電阻，壓敏電壓范圍是(423-517)，壓敏電壓至大負(fù)誤差470-47=423Vdc大于器件的供電電壓300Vac，至大正誤差為470+47=517Vdc小于器件的耐壓550Vdc。
壓敏電阻器是電壓靈敏電阻器的簡稱,壓敏電阻價(jià)格,它是一種新型過壓保護(hù)元件壓敏電阻器,是以氧化鋅為主要材料而制成的金屬-氧化物-半導(dǎo)體瓷陶元件,構(gòu)成壓敏電阻的焦點(diǎn)材料為氧化鋅,氧化鋅又包括氧化鋅晶粒和晶粒四周的晶界層,氧化鋅晶粒的電阻率很低,而晶界層電阻率很高,壓敏電阻工作原理,相接觸的兩個(gè)晶粒之間形成一個(gè)相當(dāng)于齊納二極管的勢壘,成為一個(gè)壓敏電阻單元.
單元通過串聯(lián),并聯(lián)組成壓敏電阻器基體壓敏電阻器在工作時(shí),每一個(gè)壓敏電阻單元都承擔(dān)浪涌能量,而這些個(gè)壓敏電阻單元是大體上均勻分布在整個(gè)電阻體內(nèi)的,也就是整個(gè)電阻體都承擔(dān)能量,而不像齊納二極穩(wěn)壓管那樣只是結(jié)區(qū)承擔(dān)電功率,這就是瓷陶壓敏電阻器具有比齊納二極穩(wěn)壓管大患上很多的通流和能量定額的原因,其電阻值隨端電壓而變化.
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