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什么是压敏电阻?压敏电阻的作用

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2019-11-25 15:51:10

有关压敏电阻的定义,压敏电阻的作用,什么是压敏电阻,在一定电流电压范围内电阻值随电压而变,或电阻值对电压敏感的阻器,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。

压敏电阻

一、什么是压敏电阻

“压敏电阻是中国大陆的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者"电阻值对电压敏感"的阻器。

相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。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。【什么是压敏电阻?压敏电阻的作用】

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(Zn)和六价元素氧(O)所构成。

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,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。

“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。

【补充】

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。

二、压敏电阻的作用

压敏电阻广泛的被应用在电子线路中,来防护因为电力供应系统的瞬时电压突变所可能对电路的伤害。【什么是压敏电阻?压敏电阻的作用】

当高压来到时,压敏电阻的电阻降低而将电流予以分流,防止受到过大的瞬时电压破坏或干扰。因而保护了敏感的电子组件。

不过,不要把压敏电阻的作用想的太大了,压敏电阻是不可以可以提供完整的电压保护的,压敏电阻所能承受的能量或功率是有限,不能提供持续性的过电压保护。

持续的过电压会破坏保护装置(压敏电阻),并对设备造成损害,并可能有着火的危险。(电工天下 www.dgjs123.com)

压敏电阻不能提供保护的部分还有: 开机时的冲击电流、短路时的过电流、电压突降等情况,这些情况需要其他方式的防护。

此外,也有少数保护装置会侦测电源电压,如超过危险限度时会以继电器将电源切离。

附1,压敏电阻的小常识

1、什么是“压敏电阻”

“压敏电阻是中国大陆的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。

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(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,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。

2、压敏电阻电路的“安全阀”作用

压敏电阻有什么用?压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。

3、应用类型

不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同,

因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。

根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。

3.1 保护用压敏电阻

1)区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。

2)根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。

3)根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型和高能型这三种类型。

★浪涌抑制型:是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器,这种瞬态过电压的出现是随机的,非周期的,电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。

★高功率型:是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器,例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻,这里冲击电压周期出现,且周期可知,能量值一般可以计算出来,电压的峰值并不大,但因出现频率高,其平均功率相当大。

★高能型:指用于吸收发电机励磁线圈,起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器,对这类应用,主要技术指标是能量吸收能力。

压敏电阻器的保护功能,绝大多数应用场合下,是可以多次反复作用的,但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。

例如,并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。

3.2 电路功能用压敏电阻

压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护,但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性,还使它具有多种电路元件功能,例如可用作:

1)直流高压小电流稳压元件,其稳定电压可高达数千伏以上,这是硅稳压管无法达到的。

2)电压波动检测元件。

3)直流电瓶移位元件。

4)均压元件。

5)荧光启动元件

4、保护用压敏电阻的基本性能

1)保护特性,当冲击源的冲击强(或冲击电流Isp=Usp/Zs)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(Urp)。

2)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。

3)寿命特性有两项,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。

4)压敏电阻介入系统后,除了起到"安全阀"的保护作用外,还会带入一些附加影响,这就是所谓"二次效应",它不应降低系统的正常工作性能。

这时要考虑的因素主要有三项,一是压敏电阻本身的电容量(几十到几万PF),二是在系统电压下的漏电流,三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。

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