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電阻器的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):3111發(fā)布日期:2009-06-26

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)而造成對它們的損壞。使用時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,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,壓敏電阻器阻值*,近乎開路,因而不會影響器件或電器設(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,有代表性的使用場合是在電源線及長距離傳輸?shù)男盘柧€遇到雷擊而使導(dǎo)線存在浪涌脈沖等情況下對電子產(chǎn)品起保護(hù)作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對線間的感應(yīng)脈沖有效,而在線與地間接入壓敏電阻則對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,則可對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。一般來說,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,這對半導(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)但僅對窄脈寬(2&;le;ms)的過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電壓等級的輸配電系統(tǒng)中廣泛采用了真空開關(guān),由于它動作速度快、拉弧小,會在操作瞬間造成*過壓和浪涌能量,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,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,過壓保護(hù)的對象是功率半導(dǎo)體器件,它對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。
 

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