压敏电阻的特性与应用

压敏电阻的特性与应用
压敏电阻与普通电阻不同,它是根据半导体材料的非线性特性而制成的。普通电阻可以遵守欧姆定律,而压敏电阻的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻两端所加电压低于标称额定电压值时,压敏电阻的电阻值接近无穷大,内部几乎无电流流过。当压敏电阻两端电压略高于标称额定电压时,将由高阻状态变为低阻状态,而压敏电阻迅速击穿导通,并且工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时,压敏电阻又能恢复为高阻状态。当压敏电阻两端电压超过其*大限制电压时,压敏电阻将完全击穿损坏,无法再自行恢复。
压敏电阻的特性与应用:压敏电阻广泛地应用在家用电器及其它电子产品中,起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。
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。压敏电阻的响应时间为ns级,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。*大允许电压(*大限制电压):*大允许电压分交流和直流两种情况,如在交流回路中,则指在压敏电阻所允许施加的交流电压的有效值。在实际设计一般按下述原则选取:*大允许电压≥(2.2~2.5)的交流工作电压的有效值。这种取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时,有适当的**裕度。在直流回路中,按*大允许电压≥(1.6~2)的直流额定工作电压选取。一般来说压敏电阻的片径越大,它的能量耐量越大,耐冲击电流也越大,选用压敏电阻时还应当考虑经常遇到能量较小、但出现频率次数较高的过电压,如几十秒、一两分钟出现一次或多次的过电压,这时就应该考虑压敏电阻所能吸收的平均功率。
 
1. 标称电压标称电压是指通过1mA直流电流时,压敏电阻器两端的电压值。
2. 电压比是指压敏电阻器的电流为1mA时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA时产生的电压值之比。
3.*大限制电压 *大限制电压是指压敏电阻器两端所能承受的*高电压值。
4.残压比流过压敏电阻器的电流为某一值时,在它两端所产生的电压称为这一电流值为残压。残压比则的残压与标称电压之比。
5.通流容量通流容量也称通流量,是指在规定的条件(以规定的时间间隔和次数,施加标准的冲击电流)下,允许通过压敏电阻器上的*大脉冲(峰值)电流值。
6.漏电流是指压敏电阻器在规定的温度和*大直流电压下,流过压敏电阻器的电流。
7.电压温度系数电压温度系数是指在规定的温度范围(温度为20~70℃)内,压敏电阻器标称电压的变化率,即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时,温度改变1℃时压敏电阻两端的相对变化。
8.电流温度系数电流温度系数是指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时,温度改变1℃时,流过压敏电阻器电流的相对变化。
9.电压非线性系数是指压敏电阻器在给定的外加电压作用下,其静态电阻值与动态电阻值之比。
10.绝缘电阻绝缘电阻是指压敏电阻器的引出线(引脚)与电阻体绝缘表面之间的电阻值。
11.静态电容 静态电容是指压敏电阻器本身固有的电容容量。
下表为压敏电阻14D681的主要参数:
型 号
*大连续工作电压
压敏电压
*大限制
电压
通流容量( 8/20u s)
*大能量
( J )
额定功率
电容量
AC(V)
DC(V)
V/0.1mA
Vp(V)
lp(A)
1 次 (A)
2 次 (A)
10/
1000us
2ms
(W)
1KH Z (pF)
MYG-14D681K
420
560
680(612-748)
1120
50
6500
5000
190
136
0.60
290
 
压敏电阻的寿命特性有两项,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。
在实际应用中压敏电阻起火燃烧的原因,大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型。
    老化失效,这是指电阻体的低阻线性化逐步加剧,漏电流恶性增加且集中流入薄弱点,薄弱点材料融化,形成1kΩ左右的短路孔后,电源继续推动一个较大的电流灌入短路点,形成高热而起火。这种事故通常可以通过一个与压敏电阻串联的热熔接点来避免。热熔接点应与电阻体有良好的热耦合,当*大冲击电流流过时不会断开,但当温度超过电阻体上限工作温度时即断开。研究结果表明,若压敏电阻存在着制造缺陷,易发生早期失效,强度不大的电冲击的多次作用,也会加速老化过程,使老化失效提早出现。
②暂态过电压破坏,这是指较强的暂态过电压使电阻体穿孔,导致更大的电流而高热起火。整个过程在较短时间内发生,以至电阻体上设置的热熔接点来不及熔断。
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