压敏电阻知识详解

1、2021/6/71 压敏电阻知识详解 2021/6/72 1.压敏电阻介绍 “压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电 阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电 压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体是一种限 压型保护器件。利用压敏电阻的非线性特性， 当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电 阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值， 从而实现对后级电路的保护。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。 2021/6/73 工 作 原 理 当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时，流过 它的电流极小，它相当于一个阻值无穷大的电阻。 也就是说，当加在它上

2、面的电压低于其阈值时， 它相当于一个断开状态的开关。 当加在压敏电阻上的电压超过它的阈值时，流过 它的电流激增，它相当于阻值无穷小的电阻。也 就是说，当加在它上面的电压高于其阈值时，它 相当于一个闭合状态的开关 2021/6/74 (1)必须保证在电压波动最大时，连续工作电压 也不会超过最大允许值，否则将缩短压敏电阻的 使用寿命； (2)在电源线与大地间使用压敏电阻时，有时由 于接地不良而使线与地之间电压上升，所以通常 采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电 阻器 注 意 事 项 2021/6/75 压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是 当加在它上面的电压低于它的阀值UN时， 流过它的电

3、流极小，相当于一只关死的阀门， 当电压超过UN时，它的阻值变小，这样就使 得流过它的电流激增而对其他电路的影响变化 不大从而减小过电压对后续敏感电路的影响。 利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异 常过电压，保护电路免受过电压的损害。 作用 2021/6/76 不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用 在压敏电阻上的电压/电流应并不相同， 因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这 种差异，对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两 大类：保护用压敏电阻，电路功能用压敏 电阻。 应用 类型 2021/6/77 保护电阻 （1） 区分是电源保护用压敏电阻器，还是信号 线

4、、数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同 的技术标准的要求。 （2） 根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的 不同，可将跨电源线用压敏电阻器区分为交流用 或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力 下的老化特性表现不同。 （3） 根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不 同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型、高功率型 和高能型这三种类型。 2021/6/78 浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态 过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电 压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。 高功率型：是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器，例如并 接在开关电

5、源变换器上的压敏电阻，这里冲击电压周期出现，且周期可知， 能量值一般可以计算出来，电压的峰值并不大，但因出现频率高，其平均功 率相当大。 高能型：指用于吸收发电机励磁线圈，起重电磁铁线圈等大型电感线圈 中的磁能的压敏电压器，对这类应用，主要技术指标是能量吸收能力。 压敏电阻器的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的， 但有时也将它做成电流保险丝那样的一次性保护器件。例如并接在某些电 流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。 类型 2021/6/79 （1）保护特性，当冲击源的冲击强不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不 允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压。 （2）耐冲击特性，即压敏电

6、阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以 及多次冲击相继出现时的平均功率。 （3）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。 （4）压敏电阻介入系统后，除了起到安全阀的保护作用外，还会带入一些 附加影响，这就是所谓二次效应，它不应降低系统的正常工作性能。这时要 考虑的因素主要有三项，一是压敏电阻本身的电容量（几十到几万PF），二是 在系统电压下的漏电流，三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他 电路的影响。 基本 性能 2021/6/710 基 本 参 数 1 标称压

7、敏电压(V)：指通过规定持续时间的 脉冲电流（一般为1mA 持续时间一般小于 400mS）时压敏电阻器两端的电压值。 2电压比：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 最大限制电压(V)：在压敏能承受的最大脉 冲峰值电流Ip及规定波形下压敏电阻两端电压峰 值。 4 残压比：通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的残压。 残压比则是残压与标称电压之比。 2021/6/711 5 通流容量(kA)：通流容量也称通流量，是指在规定的 条件（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最

8、大脉冲（峰值）电流值。 6 漏电流(mA)：漏电流也称等待电流，是指压敏电阻 器在规定的温度和最大直流电压下，流过压敏电阻器电流。 7 电压温度系数：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 器两端电压的相对变化。 8 电流温度系数：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。 基本参数 2021/6/712 9 电压非线性系数：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：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 静态电容量（PF）：指压敏电阻器本身固有的电容容量。 12 .额定功率：在特定的环境温度85下工作1000小时，使 压敏电压变化小于10%的最大功率。 13 .最大冲击电流(8/20us):以特定的脉冲电流(8/20us波形)冲 击压敏电阻器一次或两次（每次间隔5分钟）， 使的压敏电 压变化仍在10%以内的最大冲击电流。 2021/6/713 突波吸收器之保护原理： 压敏电阻在预备状态 时，相对于受保护之电子组件而言， 具有很高 的阻抗（数兆欧姆）而且不会