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(yùn)行，又能有效地對(duì)設(shè)備實(shí)施瞬時(shí)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(shí)際選擇時(shí)還要考慮以下幾個(gè)問題：
過壓保護(hù)壓敏電阻使用要點(diǎn)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(duì)雷擊及電子設(shè)備的過電壓
吸收上;10kA的用在對(duì)雷擊的保護(hù)上。按后者，常用綜合波(發(fā)生器開路輸出時(shí)產(chǎn)生1.2/50μs的電壓波;短路輸出時(shí)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(duì)抗雷擊浪涌干擾的能力。在4kV試驗(yàn)時(shí)，保護(hù)器吸收的最大電流可達(dá)2kA;對(duì)6kV的
試驗(yàn)，吸收電流的最大值為3kA。但在實(shí)際選擇時(shí)，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(diǎn)二：固有寄生電容
過壓保護(hù)壓敏電阻有一個(gè)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(chǎng)合下使用，否則會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)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(diǎn)三：壓敏電壓選擇
考慮到過壓保護(hù)壓敏電阻實(shí)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(dòng)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(gè)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(duì)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(shí)的最大
脈沖電流值。為了延長(zhǎng)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(cè)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(shí)際發(fā)生的通流量是很難精確計(jì)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(shí)，可將幾只單個(gè)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(shí)測(cè)得的電壓值，其產(chǎn)品的壓敏電壓范
圍可以從10-9000V不等？筛鶕(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(tái)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(duì)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(duì)信號(hào)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(hào)傳輸速率相匹配，即過壓保護(hù)壓敏電阻在信號(hào)傳輸時(shí)，對(duì)信號(hào)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(duì)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(jì)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(shí)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(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。
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(duì)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(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)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(shí)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(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閾值“UN”時(shí)，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(shí)，它的阻值變小，這樣就使得流過它的電流激增而對(duì)其他電路的影響變化不大從
而減小過電壓對(duì)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?yàn)殡娏⿷?yīng)系統(tǒng)的瞬時(shí)電壓突變所可能對(duì)電路的傷害。當(dāng)高壓來到
時(shí)，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(shí)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(dòng)檢測(cè)元件。
(4)熒光啟動(dòng)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(jì)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(lì)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(duì)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(chǎng)合下，是可以多次反復(fù)作用的，但有時(shí)也將它做成電流保險(xiǎn)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(diǎn)過壓保護(hù)壓敏電阻。
(3)區(qū)分電源保護(hù)用，還是信號(hào)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(gè)過程在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生，
以至電阻體上設(shè)置的熱熔接點(diǎn)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(duì)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(xiǎn)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(diǎn)，薄弱點(diǎn)材料融化，形成1kΩ左右
的短路孔后，電源繼續(xù)推動(dòng)一個(gè)較大的電流灌入短路點(diǎn)，形成高熱而起火。這種事故通常可以通過一個(gè)與過壓保護(hù)壓敏電阻串聯(lián)
的熱熔接點(diǎn)來避免。熱熔接點(diǎn)應(yīng)與電阻體有良好的熱耦合，當(dāng)最大沖擊電流流過時(shí)不會(huì)斷開，但當(dāng)溫度超過電阻體上限工作溫度
時(shí)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(huì)加速老
化過程，使老化失效提早出現(xiàn)。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-05
