電阻器的應(yīng)用
壓敏電阻器是一種具有瞬態(tài)電壓抑制功能的元件,可以用來(lái)代替瞬態(tài)抑制二極管,、齊納二極管和電容器的組合,。壓敏電阻器可以對(duì)IC及其它設(shè)備的電路進(jìn)行保護(hù),防止因靜電放電,、浪涌及其它瞬態(tài)電流(如雷擊等)而造成對(duì)它們的損壞,。使用時(shí)只需將壓敏電阻器并接于被保護(hù)的IC或設(shè)備電路上,當(dāng)電壓瞬間高于某一數(shù)值時(shí),,壓敏電阻器阻值迅速下降,,導(dǎo)通大電流,從而保護(hù)IC或電器設(shè)備,;當(dāng)電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時(shí),,壓敏電阻器阻值*,近乎開路,,因而不會(huì)影響器件或電器設(shè)備的正常工作,。
它一般用于電路浪涌和瞬變防護(hù)電路。對(duì)于壓敏電阻的應(yīng)用,大致可分為四種類型
*種類型是電源線之間或電源線和大地之間的連接,,作為壓敏電阻器,,有代表性的使用場(chǎng)合是在電源線及長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)線遇到雷擊而使導(dǎo)線存在浪涌脈沖等情況下對(duì)電子產(chǎn)品起保護(hù)作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對(duì)線間的感應(yīng)脈沖有效,,而在線與地間接入壓敏電阻則對(duì)傳輸線和大地間的感應(yīng)脈沖有效,。若進(jìn)一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來(lái),則可對(duì)浪涌脈沖有更好的吸收作用,。
第二種類型為負(fù)荷中的連接,,它主要用于對(duì)感性負(fù)載突然開閉引起的感應(yīng)脈沖進(jìn)行吸收,以防止元件受到破壞,。一般來(lái)說(shuō),,只要并聯(lián)在感性負(fù)載上就可以了,但根據(jù)電流種類和能量大小的不同,,可以考慮與R-C串聯(lián)吸收電路合用,。
第三種類型是接點(diǎn)間的連接,這種連接主要是為了防止感應(yīng)電荷開關(guān)接點(diǎn)被電弧燒壞的情況發(fā)生,,一般與接點(diǎn)并聯(lián)接入壓敏電阻器即可,。
第四種類型主要用于半導(dǎo)體器件的保護(hù)連接,這種連接方式主要用于可控硅,、大功率三極管等半導(dǎo)體器件,,一般采用與保護(hù)器件并聯(lián)的方式,以限制電壓低于被保護(hù)器件的耐壓等級(jí),,這對(duì)半導(dǎo)體器件是一種有效的保護(hù),。
氧化鋅壓敏電阻存在的問(wèn)題
現(xiàn)有壓敏電阻在配方和性能上分為相互不能替代的兩大類:
高壓型壓敏電阻
高壓型壓敏電阻,其優(yōu)點(diǎn)是電壓梯度高(100~250V/mm),、大電流特性好(V10kA/V1mA&,;le;1.4)但僅對(duì)窄脈寬(2&,;le,;ms)的過(guò)壓和浪涌有理想的防護(hù)能力,能量密度較小,,(50~300)J/cm3,。
高能型壓敏電阻
高能型壓敏電阻,其優(yōu)點(diǎn)是能量密度較大(300J/cm3~750J/cm3),,承受長(zhǎng)脈寬浪涌能力強(qiáng),,但電壓梯度較低(20V/mm~500V/mm),大電流特性差(V10kA/V1mA&,;,;gt,;2.0)。
這兩種配方的性能差別造成了許多應(yīng)用上的死區(qū),,在10kV電壓等級(jí)的輸配電系統(tǒng)中廣泛采用了真空開關(guān),,由于它動(dòng)作速度快、拉弧小,,會(huì)在操作瞬間造成*過(guò)壓和浪涌能量,,如果選用高壓型壓敏電阻加以保護(hù)(如避雷器),雖然它電壓梯度高,、成本較低,,但能量容量小,容易損壞,;如果選用高能型壓敏電阻,,雖然它能量容量大,壽命較長(zhǎng),,但電壓梯度低,,成本太高,是前者的5~13倍,。
在中小功率變頻電源中,,過(guò)壓保護(hù)的對(duì)象是功率半導(dǎo)體器件,它對(duì)壓敏電阻的大電流特性和能量容量的要求都很嚴(yán)格,,而且要同時(shí)做到元件的小型化,。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿足要求,但大電流性能不夠理想,,小直徑元件的殘壓比較高,,往往達(dá)不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,,易于小型化,,但能量容量不夠,達(dá)不到吸能要求,。中小功率變頻電源在這一領(lǐng)域壓敏電阻的應(yīng)用幾乎還是空白。