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壓敏電阻是電源安規設計當中比較重要的一個器件,它的作用是,當電路過壓時對多余的電流進行吸收,從而起到保護電路的目的。由于其可量產,并且應用范圍廣,已經被大量應用在各種不同領域的電子產品當中。
壓敏電阻的構成
壓敏電阻器的電阻體材料是半導體,所以它是半導體電阻器的一個品種。現在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器,它的主體材料有二價元素(Zn)和六價元素氧(O)所構成。所以從材料的角度來看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體”。
壓敏電阻電路的工作過程
相信大家都知道壓敏電阻的作用,但是其究竟是利用什么樣的方法對電路進行過壓保護的呢?當加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時,流過它的電流極小,相當于一只關死的閥門,當電壓超過UN時,流過它的電流激增,相當于閥門打開。利用這一功能,可以抑制電路中經常出現的異常過電壓,保護電路免受過電壓的損害。
不同應用分類
根據應用的不同,壓敏電阻上作用的電壓與電流應力也不盡相同。因而對壓敏電阻的要求也不相同,注意區分這種差異,對于正確使用是十分重要的。根據使用目的的不同,可將壓敏電阻區分為兩大類,一種是保護用壓敏電阻,另一種是電路功能用壓敏電阻。下面,就來對這兩種壓敏電阻進行介紹。
保護用壓敏電阻
此類壓敏電阻的主要用來對電源保護進行區分,并且保護用壓敏電阻還經常用于信號線和資料線的保護,它們要滿足不同的技術標準的要求。在壓敏電阻中,根據連續工作電壓的不同,能夠將跨電源線用壓敏電阻器區分為交流用,或直流用兩種類型,壓敏電阻在這兩種電壓應力下的老化特性表現不同。
根據壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同,可將壓敏電阻區分為浪涌抑制型,高功率型和高能型這叁種類型。
浪涌抑制型壓敏電阻,是指用于抑制雷電過電壓和操作過電壓等瞬態過電壓的壓敏電阻器,這種瞬態過電壓的出現是隨機的,非周期的,電流電壓的峰值可能很大。絕大多數壓敏電阻器都屬于這一類。
高功率型壓敏電阻,是指用于吸收周期出現的連續脈衝群的壓敏電阻器,例如并接在開關電源變換器上的壓敏電阻,這里衝擊電壓周期出現,且周期可知,能量值一般可以計算出來,電壓的峰值并不大,但因出現頻率高,其平均功率相當大。
高能型壓敏電阻,指用于吸收發電機勵磁線圈,起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能壓敏電壓器,對這類應用,主要技術指標是能量吸收能力。
壓敏電阻器的保護功能,絕大多數應用場合下,是可以多次反復作用的,但有時也將它做成電流保險絲那樣的"一次性"保護器件。例如并接在某些電流互感器負載上的帶短路接點壓敏電阻。
電路功能用壓敏電阻
在電路當中,瞬態的過電壓保護主要依靠壓敏電阻來實現,可由于其身上存在著接近半導體穩壓管的伏安特性,使其能夠在電路當中扮演多元化的角色。壓敏電阻在電路中能夠用作一下多種用途:直流高壓小電流穩壓元件,其穩定電壓可高達數千伏以上,這是硅穩壓管無法達到的;電壓波動檢測元件;直流電瓶移位元件;均壓元件;螢光啟動元件。
本篇文章對電路安規中壓敏電阻進行了系統的介紹,從壓敏電阻的概念到工作原理,再到不同的應用分類,都進行了較為詳細的講解。對于新手來說,是趨于基礎知識鞏固的一篇文章。希望大家在閱讀過本篇文章后,能對安規中的壓敏電阻有進一步的了解。