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  6. 壓敏電阻定義-封裝符號-特性類型與應(yīng)用圖解
    • 發(fā)布時間:2020-04-06 23:29:32
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    壓敏電阻定義-封裝符號-特性類型與應(yīng)用圖解
    什么是壓敏電阻?
    壓敏電阻
    壓敏電阻
    壓敏電阻是電壓相關(guān)電阻(VDR)。一個的電阻變阻器是可變的并且取決于所施加的電壓,這個詞由“ var iable res istor ”字樣的部分組成。當(dāng)電壓增加時,它們的電阻會降低;在電壓過高的情況下,它們的電阻會急劇下降。這種行為使它們適合在電壓浪涌期間保護電路。浪涌的原因可能包括雷擊和靜電放電,最常見的VDR類型是金屬氧化物變阻器或MOV。
    定義
    壓敏電阻是非線性雙元件半導(dǎo)體,隨著電壓的增加會降低電阻。電壓相關(guān)電阻通常用作敏感電路的浪涌抑制器。
    壓敏電阻封裝
    以下是經(jīng)常遇到的不同包的一些示例。塊封裝用于更高的額定功率。
    壓敏電阻
    壓敏電阻封裝圖示
    特點
    電壓相關(guān)電阻器具有非線性變化電阻,取決于所施加的電壓。在額定負(fù)載條件下阻抗很高,但是當(dāng)超過電壓閾值(擊穿電壓)時,阻抗會急劇下降到一個低值。它們通常用于保護電路免受過大的瞬態(tài)電壓影響。當(dāng)電路暴露在高壓瞬態(tài)時,壓敏電阻開始導(dǎo)通并將瞬態(tài)電壓鉗位到安全水平。輸入浪涌的能量部分傳導(dǎo)并部分吸收,保護電路。
    最常見的類型是MOV或金屬氧化物壓敏電阻。它們由氧化鋅(ZnO)晶粒的燒結(jié)基質(zhì)構(gòu)成。晶界提供PN結(jié)半導(dǎo)體特性,類似于二極管結(jié)。隨機取向的晶粒矩陣可以與串聯(lián)和并聯(lián)的大型二極管網(wǎng)絡(luò)進行比較。當(dāng)施加低電壓時,僅通過結(jié)的反向泄漏引起非常小的電流流動。然而,當(dāng)施加超過擊穿電壓的高電壓時,結(jié)經(jīng)歷雪崩擊穿并且大電流可以流動。這種行為導(dǎo)致非線性電流 - 電壓特性。
    電流(I)到端子之間的電壓(V)之間的關(guān)系通常用下式描述:壓敏電阻
    術(shù)語α描述了非線性程度。圖1顯示了MOV(高α)和SiC壓敏電阻(低α)的特性曲線。
    壓敏電阻
    壓敏電阻電壓-電流特性
    重要的選擇參數(shù)是鉗位電壓,峰值電流,最大脈沖能量,額定AC / DC電壓和待機電流。當(dāng)用于通信線路時,雜散電容也是一個重要參數(shù)。高電容可以充當(dāng)高頻信號的濾波器或引起串?dāng)_,從而限制通信線路的可用帶寬。
    在1-1000微秒量級的高瞬態(tài)電壓浪涌的情況下,壓敏電阻可用于短時間保護。然而,它們不適合處理持續(xù)的浪涌。如果以焦耳(J)為單位的瞬態(tài)脈沖能量過高且明顯超過絕對最大額定值,則它們會熔化,燃燒或爆炸。
    MOV在暴露于反復(fù)浪涌時會降解。每次浪涌后,MOV的鉗位電壓會稍微降低,多少取決于MOV相對于脈沖的焦耳等級。隨著鉗位電壓越來越低,當(dāng)鉗位電壓低于受保護的線電壓時,可能的故障模式是部分或完全短路。這種情況可能導(dǎo)致火災(zāi)。為了防止火災(zāi),它們通常與熱熔絲串聯(lián)連接,在過熱的情況下斷開MOV。為了限制劣化,建議使用與受保護電路允許的高鉗位電壓,以限制浪涌的暴露量。
    應(yīng)用
    壓敏電阻的非線性特性使其成為浪涌保護裝置的理想選擇。高壓瞬變源可以是例如雷擊,靜電放電或來自電動機或變壓器的感應(yīng)放電。它們例如經(jīng)常用在電涌保護器電源板中。具有低電容的特殊類型可保護通信線路。
    這些VDR適用于各種應(yīng)用,包括:
    1、電話和其他通信線路保護
    2、無線電通信設(shè)備瞬態(tài)抑制
    3、電涌保護器電源板
    4、有線電視系統(tǒng)電涌保護器
    5、電源保護
    6、微處理器保護
    7、電子設(shè)備保護
    8、低壓板級保護
    9、瞬態(tài)電壓浪涌抑制器(TVSS)
    10、汽車電子保護
    11、工業(yè)高能交流保護
    類型
    最重要的壓敏電阻類型:
    1.金屬氧化物壓敏電阻 - 上面描述的MOV是一種由氧化鋅(ZnO)組成的非線性瞬態(tài)抑制器
    2.碳化硅壓敏電阻 - 這曾經(jīng)是MOV進入市場之前最常見的類型。這些組件使用碳化硅(SiC)。它們已廣泛用于高功率,高壓應(yīng)用。這些器件的缺點是它們消耗了大量的待機電流,因此需要一系列間隙來限制待機功耗。
    替代類型的浪涌抑制裝置包括:
    1.硒電池 - 這些抑制器使用硒整流器,可提供高能反向擊穿電流。一些硒細(xì)胞具有密封愈合特性,可以承受高能量放電。然而,它們沒有現(xiàn)代MOV的夾緊能力。
    2.齊納二極管 - 采用硅整流技術(shù)的瞬態(tài)抑制器件。它們具有非常恒定的電壓鉗位能力。這些部件的主要缺點是它們具有有限的能量耗散能力。
    3.撬棒裝置 - 撬棒裝置使浪涌對地短路,這種短路將持續(xù)到電流低于某一非常低的水平。創(chuàng)造滯后或力量跟隨效果。撬棍裝置的示例是:
    *氣體放電管(GDT)或火花隙 - 這些器件在產(chǎn)生導(dǎo)電火花后導(dǎo)通,缺點是它們需要相對長的時間來觸發(fā),其優(yōu)點是具有大的載流能力。
    *晶閘管浪涌保護器件(TSPD)- 具有與GDT類似的特性,但可以更快地動作。
    壓敏電阻符號
    以下是壓敏電阻的符號。它被描述為可變電阻器,其取決于電壓U.
    壓敏電阻
    壓敏電阻符號
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