壓敏電阻在過壓保護(hù)中的應(yīng)用

　　過壓保護(hù)壓敏電阻的使用要點：

　　過壓保護(hù)壓敏電阻的使用原則是在其接入被保護(hù)設(shè)備后，不能影響設(shè)備的正常運行，又能有效地對設(shè)備實施瞬時過壓保護(hù)。為此，除了過壓保護(hù)壓敏電阻的技術(shù)參數(shù)外，在實際選擇時還要考慮以下幾個問題：

　　過壓保護(hù)壓敏電阻使用要點一：通流容量選擇

　　過壓保護(hù)壓敏電阻可用在可控硅整流器的保護(hù)上;3kA的用在電器設(shè)備的浪涌吸收上;5kA的用在對雷擊及電子設(shè)備的過電壓吸收上;10kA的用在對雷擊的保護(hù)上。按后者，常用綜合波(發(fā)生器開路輸出時產(chǎn)生1.2/50μs的電壓波;短路輸出時產(chǎn)生8/20μs的電流波;發(fā)生器的內(nèi)阻為2Ω)來在線考核設(shè)備對抗雷擊浪涌干擾的能力。在4kV試驗時，保護(hù)器吸收的最大電流可達(dá)2kA;對6kV的試驗，吸收電流的最大值為3kA。但在實際選擇時，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加大所選過壓保護(hù)壓敏電阻的通流容量。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻使用要點二：固有寄生電容

　　過壓保護(hù)壓敏電阻有一個固有電容問題，根據(jù)外形尺寸和標(biāo)稱電壓的不同，其值在數(shù)百至數(shù)千pF之間。過壓保護(hù)壓敏電阻的固有電容決定了它不適合在高頻場合下使用，否則會影響系統(tǒng)的正常運行;適合在工頻系統(tǒng)里使用，如用作電源進(jìn)線的保護(hù)、可控硅整流器的保護(hù)等。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻使用要點三：壓敏電壓選擇

　　考慮到過壓保護(hù)壓敏電阻實際的壓敏電壓與標(biāo)稱電壓之間的偏差(應(yīng)考慮為標(biāo)稱電壓的1.1～1.2倍)、交流電路中電源電壓可能的波動范圍(應(yīng)考慮為額定電壓的1.4～1.5倍)、交流電壓峰值和有效值之間的關(guān)系(應(yīng)考慮1.4倍)，所以，應(yīng)選用壓敏電壓為額定電壓2.2～2.5倍的過壓保護(hù)壓敏電阻。

　　一般來說，過壓保護(hù)壓敏電阻的選用是選擇標(biāo)稱通流容量和壓敏電壓V1mA兩個參數(shù)。

　　1、所謂通流容量，即最大脈沖電流的峰值。

　　在環(huán)境溫度為25℃情況下，對于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言，壓敏電壓的變化不超過±10%時的最大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命，ZnO過壓保護(hù)壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應(yīng)小于手冊中給出的產(chǎn)品最大通流量。然而從保護(hù)效果出發(fā)，要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下，實際發(fā)生的通流量是很難精確計算的，則選用2-20KA的產(chǎn)品。如手頭產(chǎn)品的通流量不能滿足使用要求時，可將幾只單個的過壓保護(hù)壓敏電阻并聯(lián)使用，并聯(lián)后的壓敏電不變，其通流量為各單只過壓保護(hù)壓敏電阻數(shù)值之和。要求并聯(lián)的過壓保護(hù)壓敏電阻伏安特性盡量相同，否則易引起分流不均勻而損壞過壓保護(hù)壓敏電阻。

　　2、所謂壓敏電壓，即擊穿電壓或閾值電壓。

　　指在規(guī)定電流下的電壓值，大多數(shù)情況下用1mA直流電流通入過壓保護(hù)壓敏電阻器時測得的電壓值，其產(chǎn)品的壓敏電壓范圍可以從10-9000V不等。可根據(jù)具體需要正確選用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC，式中，Vp為電路額定電壓的峰值。VAC為額定交流電壓的有效值。ZnO過壓保護(hù)壓敏電阻的電壓值選擇是至關(guān)重要的，它關(guān)系到保護(hù)效果與使用壽命。如一臺用電器的額定電源電壓為220V，則過壓保護(hù)壓敏電阻電壓值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V，V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V，因此過壓保護(hù)壓敏電阻的擊穿電壓可選在470-480V之間。

　　通常，過壓保護(hù)壓敏電阻的技術(shù)指標(biāo)主要有哪些?

　　對于選擇過壓保護(hù)壓敏電阻來說，哪些指標(biāo)是必須考慮的?對信號傳輸線路，進(jìn)行ESD防護(hù)，須考慮：

　　(1)過壓保護(hù)壓敏電阻最大工作電壓大于電路工作電壓;

　　(2)過壓保護(hù)壓敏電阻電容量與信號傳輸速率相匹配，即過壓保護(hù)壓敏電阻在信號傳輸時，對信號沒有衰減

　　(3)過壓保護(hù)壓敏電阻耐ESD能力與整機(jī)要求相符。

　　對電源線路，進(jìn)行感應(yīng)過電壓、操作過電壓防護(hù)，須考慮：

　　(1)過壓保護(hù)壓敏電阻最大工作電壓大于電路工作電壓;

　　(2)過壓保護(hù)壓敏電阻的最大峰值電流、能量耐量須大于電路中可能出現(xiàn)的感應(yīng)過電壓、操作過電壓幅值。在電路結(jié)構(gòu)、空間位置、設(shè)計成本許可的條件下，盡可能選用電容量大或尺寸大的產(chǎn)品。

　　實際上，任何一種片式氧化鋅過壓保護(hù)壓敏電阻，均能進(jìn)行感應(yīng)過電壓、操作過電壓、ESD防護(hù)。

　　以上就是過壓保護(hù)壓敏電阻相關(guān)內(nèi)容的解讀，望大家有用。

　　為安全和正確使用過壓保護(hù)壓敏電阻，今天分享有關(guān)過壓保護(hù)壓敏電阻在使用時應(yīng)注意的事項。

　　在應(yīng)用過壓保護(hù)壓敏電阻之前，應(yīng)當(dāng)了解過壓保護(hù)壓敏電阻的概念和原理，以及分類，才能正確使用過壓保護(hù)壓敏電阻。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻的概念和原理：

　　“過壓保護(hù)壓敏電阻”，意思是在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變，或者是說“電阻值對電壓敏感”的電阻器。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用過壓保護(hù)壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過電壓出現(xiàn)在過壓保護(hù)壓敏電阻的兩極間，過壓保護(hù)壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現(xiàn)對后級電路的保護(hù)。過壓保護(hù)壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時間等。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻有什么用?過壓保護(hù)壓敏電阻的最大特點是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閾值“UN”時，流過它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門，當(dāng)電壓超過UN時，它的阻值變小，這樣就使得流過它的電流激增而對其他電路的影響變化不大從而減小過電壓對后續(xù)敏感電路的影響。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受過電壓的損害。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻廣泛的被應(yīng)用在電子線路中，來防護(hù)因為電力供應(yīng)系統(tǒng)的瞬時電壓突變所可能對電路的傷害。當(dāng)高壓來到時，過壓保護(hù)壓敏電阻的電阻降低而將電流予以分流，防止受到過大的瞬時電壓破壞或干擾。因而保護(hù)了敏感的電子組件。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻的分類：

　　根據(jù)使用目的的不同，可將過壓保護(hù)壓敏電阻區(qū)分為兩大類：1、電路功能用過壓保護(hù)壓敏電阻，2、保護(hù)用過壓保護(hù)壓敏電阻。

　　1、電路功能用過壓保護(hù)壓敏電阻

　　過壓保護(hù)壓敏電阻主要應(yīng)用于瞬態(tài)過電壓保護(hù)，但是它的類似于半導(dǎo)體穩(wěn)壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：

　　(1)直流電瓶移位元件。

　　(2)直流：高壓小電流穩(wěn)壓元件，其穩(wěn)定電壓可高達(dá)數(shù)千伏以上，這是硅穩(wěn)壓管無法達(dá)到的。

　　(3)電壓波動檢測元件。

　　(4)熒光啟動元件。

　　(5)均壓元件。

　　2、保護(hù)用過壓保護(hù)壓敏電阻

　　(1)根據(jù)施加在過壓保護(hù)壓敏電阻上的連續(xù)工作電壓的不同，可將跨電源線用過壓保護(hù)壓敏電阻器區(qū)分為交流用或直流用兩種類型，過壓保護(hù)壓敏電阻在這兩種電壓應(yīng)力下的老化特性表現(xiàn)不同。

　　(2)根據(jù)過壓保護(hù)壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同，可將過壓保護(hù)壓敏電阻區(qū)分為高功率型，高能型和浪涌抑制型這三種類型。

　　★高功率型：是指用于吸收周期出現(xiàn)的連續(xù)脈沖群的過壓保護(hù)壓敏電阻器，例如并接在開關(guān)電源變換器上的過壓保護(hù)壓敏電阻，這里沖擊電壓周期出現(xiàn)，且周期可知，能量值一般可以計算出來，電壓的峰值并不大，但因出現(xiàn)頻率高，其平均功率相當(dāng)大。

　　★高能型：指用于吸收發(fā)電機(jī)勵磁線圈，起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器，對這類應(yīng)用，主要技術(shù)指標(biāo)是能量吸收能力。

　　★浪涌抑制型：是指用于抑制雷電過電壓和操作過電壓等瞬態(tài)過電壓的過壓保護(hù)壓敏電阻器，這種瞬態(tài)過電壓的出現(xiàn)是隨機(jī)的，非周期的，電流電壓的峰值可能很大。絕大多數(shù)過壓保護(hù)壓敏電阻器都屬于這一類。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻器的保護(hù)功能，絕大多數(shù)應(yīng)用場合下，是可以多次反復(fù)作用的，但有時也將它做成電流保險絲那樣的“一次性”保護(hù)器件。例如并接在某些電流互感器負(fù)載上的帶短路接點過壓保護(hù)壓敏電阻。

　　(3)區(qū)分電源保護(hù)用，還是信號線，數(shù)據(jù)線保護(hù)用過壓保護(hù)壓敏電阻器，它們要滿足不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　知道如何正確使用過壓保護(hù)壓敏電阻后，應(yīng)該清楚過壓保護(hù)壓敏電阻的安全性。

　　過壓保護(hù)壓敏電阻的安全性問題：

　　過壓保護(hù)壓敏電阻起火燃燒的表觀現(xiàn)象，大體上可分為暫態(tài)過電壓破壞和老化失效兩種類型。

　　1、暫態(tài)過電壓破壞，這是指較強(qiáng)的暫態(tài)過電壓使電阻體穿孔，導(dǎo)致更大的電流而高熱起火。整個過程在較短時間內(nèi)發(fā)生，以至電阻體上設(shè)置的熱熔接點來不及熔斷。在三相電源保護(hù)中，N-PE線之間的過壓保護(hù)壓敏電阻器燒壞起火的事故概率較高，多數(shù)是屬于這一種情況。相應(yīng)的對策集中在過壓保護(hù)壓敏電阻損壞后不起火。一些過壓保護(hù)壓敏電阻的應(yīng)用技術(shù)資料中，推薦與過壓保護(hù)壓敏電阻串聯(lián)電流熔絲(保險絲)進(jìn)行保護(hù)。

　　2、老化失效，這是指電阻體的低阻線性化逐步加劇，漏電流惡性增加且集中流入薄弱點，薄弱點材料融化，形成1kΩ左右的短路孔后，電源繼續(xù)推動一個較大的電流灌入短路點，形成高熱而起火。這種事故通?？梢酝ㄟ^一個與過壓保護(hù)壓敏電阻串聯(lián)的熱熔接點來避免。熱熔接點應(yīng)與電阻體有良好的熱耦合，當(dāng)最大沖擊電流流過時不會斷開，但當(dāng)溫度超過電阻體上限工作溫度時即斷開。研究結(jié)果表明，若過壓保護(hù)壓敏電阻存在著制造缺陷，易發(fā)生早期失效，強(qiáng)度不大的電沖擊的多次作用，也會加速老化過程，使老化失效提早出現(xiàn)。