压敏电阻器在电路中主要是起到什么作用?
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“压敏电阻"是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”, 或者叫做“Varistor"。压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素锌(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾,压敏电阻器称为"突波吸收器",有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。
压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千Pf的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。压敏电阻器简称VDR,是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。
压敏电阻是一种用于保护电路免受过压损坏的元件。其主要参数包括:
额定电压(Rated voltage):指电容器或其他设备可以承受的最高电压。
初始电阻值(Initial resistance value):即在0伏特下的电阻值。
阻值温度系数(Resistance temperature coefficient):指电阻值随温度变化的速率。
工作温度范围(Operating temperature range):即应该在什么温度范围内使用。
功率(Power):指元件能够承受的最大功率,超过该功率会导致压敏电阻损坏。
1.压敏电阻的额定电压
额定电压是指压敏电阻可以承受的最高电压值,一般来说,实际使用时电压不能超过这个值。如果超过了额定电压,压敏电阻会吸收过电压并将其转化为热量,从而保护电路免受损坏。
2.压敏电阻的初始电阻值
初始电阻值是指在0伏特下压敏电阻的电阻值。随着电压升高,电阻值会发生变化,压敏电阻的工作特性也会改变。因此,在选择压敏电阻时需要根据具体情况确定初始电阻值。
3.压敏电阻的阻值温度系数
阻值温度系数是指在一定温度范围内,压敏电阻的电阻值随温度变化的速率。一般来说,压敏电阻的阻值温度系数应该尽可能小,以保证元件的稳定性。
4.压敏电阻的工作温度范围
工作温度范围是指压敏电阻可以正常工作的温度范围。不同型号的压敏电阻工作温度范围不同,需要根据具体情况选择适当的型号。
5.压敏电阻的功率
压敏电阻的功率指元件能够承受的最大功率。在正常使用时,功率应该低于这个值,否则会导致元件损坏。因此,在选择压敏电阻时需要根据所要保护的电路确定功率大小。
“压敏电阻"是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”, 或者叫做“Varistor"。压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素锌(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾,压敏电阻器称为"突波吸收器",有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。
压敏电阻是一种限压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千Pf的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。压敏电阻器简称VDR,是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。
压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件,压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。
保护特性
当冲击源的冲击强不超过规定值时,压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压。
耐冲击特性
耐冲击特性,即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流,冲击能量,以及多次冲击相继出现时的平均功率。
寿命特性
一是连续工作电压寿命,即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间(小时数),二是冲击寿命,即能可靠地承受规定的冲击的次数。
在电路中我们可以看到压敏电阻附近还有保险丝,这是因为压敏电阻和保险丝一起配合保护电路。当压敏电阻两端的电压低于阈值时,压敏电阻阻值为无穷大,当过电压发生时,压敏电阻会被击穿,呈现短路的状态。压敏电阻短路引起的电流烧断保险丝,以保护电路中其它电子器件不受损伤。
但要注意的是压敏电阻所承受的能量和功率是有限的,不能持续进行过电压保护,持续的过电压同样会损坏压敏电阻,并对它造成损坏,有着火的危险。因此使用压敏电阻时要考虑多方面的问题,保证压敏电阻和电路能够正常进行工作。
操作过电压是电路工作状态突然变化时,电磁能量急剧转化,快速释放时产生的一种过电压,防止这种过电压可以用压敏电阻器保护各种电源设备、电机等。
②电路输入过压保护:
大气过电压由于雷击引起,大多数属于感应性过电压,雷击对输电线路放电产生的过电压,这种过电压的电压值很高,可达100~10000V,造成的危害极大。因此对于必须对电气设备采取措施防止大气过电压。可以采用压敏电阻器。一般采用与设备并联。如果电气设备要求残压很低时,可以采用多级防护。
③半导体器件的过压保护:
为了防止半导体器件工作时由于某些原因产生过电压时被烧毁,常用压敏电阻加以保护,在晶体管发射极和集电极之间,或者在变压器的一次连接压敏电阻,能有效地保护过电压对晶体管的损伤。在正常状态下,压敏电阻呈高阻态,只有很想的漏电流,而当承受过电压时,压敏电阻迅速变成低阻状态,过电压能量以放电电流的形式被压敏电阻吸收,浪涌电压消失以后,当电路或元件承受正常电压时,压敏电阻又恢复到高阻状体。对于二极管和晶闸管来说,一般将压敏电阻和这些半导体元件并联或者于电源并联,而且应满足两个要求:一是重复动作的方向电压要大与压敏电阻的残压,二是非重复动作的反向电压也要大于压敏电阻的残压。
④接触器、继电器防护器:
当切断含有接触器,继电器等感性负载的的电路时,其过电压可以超过电源电压的数倍,过电压造成接点间电弧和火花放电,烧损触头,缩短设备寿命。由于压敏电阻在高电位的分流作用,从而保护了触点。压敏电阻和线圈并联时,触点间的过电压等于电源电压与压敏电阻残压之和,压敏电阻吸收的能量为线圈存储的能量,压敏电阻与触点串联时,触点的过电压等于压敏电阻的残压,压敏电阻吸收的能量为线圈存储能量的1.2倍。