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压敏电阻的结构特点和工作原理

一:压敏电阻的主要特点是工作电压范围宽(6~3000V,分若干档),对过压脉冲响应快(纳秒级),耐冲击电流的能力强(100~2000A),漏电流小(微安级),电阻温度系数小,性优价廉,体积小,是一种理想的保护元件,可以构成过压保护电路、消噪电路、消火花电路、吸收回路。在供电网络叠加有过电压脉冲时,接压敏电阻后,过电压峰值波形削平,限制在一定的幅度内。在开启或关闭带有感性、容性的负载电路时,直流波形出现开关尖脉冲,压敏电阻在电路中能吸收这种反电功势,从而有效的保护开关电路不受损害。

常用的压敏电阻有碳化硅压敏电阻和氧化锌压敏电阻,其中氧化锌压敏电阻应用更为广泛,它是以氧化锌为主要原料,添加多种微量金属氧化物,经混合成型、烧结装配而成的一种新型理想的过压保护器件,它的导电值随施加电压的改变而呈非线性变化,人们称它为压敏电阻或浪涌吸收器。

二:压敏电阻的主要电参数术语

⑴标称电压或压敏电压U1mA:在直流电压条件下,压敏电阻流过规定的电流时,压敏电阻的端电压称为压敏电阻的压敏电压。一般规定,当压敏电阻流过直流1mA时的端电压称为压敏电压U1mA。对于直径5mm或更小尺寸的压敏电阻,则以0.1 mA为标称电压测量点,对于低电压大直径产品,也有以20 mA来表示标称电压的。

⑵测试电流I1mA:与压敏电压相对应的电流称为测试电流,通常测试电流规定为直流1mA。

⑶电压比:压敏电阻流过规定大小的电流时产生的直流压降与压敏电压的比值称为电压比。

⑷电压温度系数:在规定的温度范围内和规定的脉冲电流条件下,当压敏电阻体内温度改变1℃时,电压相对变化百分比称为电压温度系数。

⑸通流量:按规定的时间间隔和次数,在压敏电阻上施加规定的标准电流波形冲击后,压敏电阻的压敏电压变化率小于或等于技术条件中所规定的值时,通过的最大电流值称为浪涌通流容量,简称通流量。

在规定时间(8μs/20μs)内,允许通过脉冲电流的最大值。其中脉冲电流从最大值的90%到最大值的时间为8μs,峰值持续时间为20μs。

⑹电压变化率:压敏电阻在冲击试验前后,压敏电压相对变化的百分比称为电压变化率。公式如下:

电压变化率=[(U1-U2)/U1]×100%

式中:U1、U2分别为试验前后的电压。

⑺漏电流(μA):当元件两端电压等于规定电流下两端电压的75%时,压敏电阻上所通过的直流电流称为漏电流。

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