压敏电阻工作原理、常见的技术问题分析


压敏电阻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。

      压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,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。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围,很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中,应用在交流电路的保护中时,因为其结电容较大会增加漏电流,在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但比气体放电管小。

      压敏电阻的压敏电压(min(U1mA))通流容量是电路设计时应重点考虑的。在直流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(1.8~2)Udc,式中Udc为回路中的直流额定工作电压。在交流回路中,应当有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时,有适当的安全裕度。在信号回路中时,应当有:min(U1mA)≥(1.2~1.5)Umax,式中Umax为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指标来定。一般而言,压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路设计的通流容量。压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。压敏电阻的失效模式主要是短路,当通过的过电流太大时,也可能造成阀片被炸裂而开路。压敏电阻使用寿命较短,多次冲击后性能会下降。因此由压敏电阻构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题。

     在消费类电子产品中,为了追求较小的安装面积,压敏电阻做成叠层型,称为Multi-layer Varistor(MLV),其结构与叠层型的瓷片电容(MLCC)完全相同,只是叉指电极间的材料不是普通的陶瓷电介质,而是ZnO压敏材料。也因为如此,MLV都是具有一定的电容特性的,甚至可以根据需要定制具有某种容量的MLV,这对于防护设计中兼顾EMI设计是非常有利的。由于做成叠层结构后,MLV的电极寄生电感非常小,因此其反应速度与TVS不相伯仲,甚至比某些采用Bonding结构的TVS的速度还要快。

     在电流容量上,得益于叠层结构,MLV的通流能力也要比相同体积的TVS大得多。MLV的钳位特性曲线不如TVS陡峭,不能实现精确的钳位;MLV在多次大电流冲击后,性能会出现一定程度的退化,主要表现是漏电流增大,钳位电压有所变化。不过,如果MLV仅用于ESD防护,上述两个缺点对防护效果的影响是很小的。这也是为什么MLV能在手机、数码相机等领域大行。氧化锌压敏电阻与被保护的电器设备或者元器件并联使用。当电路中出现雷电过电压或瞬态操作电VS时,压敏电阻器和被保护的设备及元器件同时承受VS,由于压敏电阻器响应速度很快,它以纳秒级时间迅速呈现优良非线形导电特性,此时压敏电阻器两端电压

华巨电子压敏电阻:www.yamindianzu.com


 Copyright ◎ 2000 华巨电子有限公司 All Right Reserved 华巨电子版所有
地址:南京市江宁区双龙路170号  电话:025-52153215 52153380  传真:025-52157065  
邮箱 :
主营压敏电阻|贴片压敏电阻|防雷压敏电阻|ESD压敏电阻 技术支持:华巨科技

友情链接: 温度传感器| 游乐挖掘机| 热敏电阻| 自恢复保险丝| 河南UPS电源| NTC热敏电阻| 远程抄表| 贴片保险丝|