壓敏電阻的選用要點(diǎn)及原則
1、氧化鋅壓敏電阻器應(yīng)用原理
壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性,當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間,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),讓PCBA板能夠由一定的自我保護(hù)能力。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。
壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí),比空氣放電管快,比TVS管稍慢一些,一般情況下用于電子電路的過(guò)電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千pF的數(shù)量級(jí)范圍,很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中,應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí),因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會(huì)增加漏電流,在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大,但比氣體放電管小。
壓敏電阻器與被保護(hù)的電器設(shè)備或元器件并聯(lián)使用。當(dāng)電路中出現(xiàn)雷電過(guò)電壓或瞬態(tài)操作過(guò)電壓Vs時(shí),壓敏電阻器和被保護(hù)的設(shè)備及元器件同時(shí)承受Vs,由于壓敏電阻器響應(yīng)速度很快,它以納秒級(jí)時(shí)間迅速呈現(xiàn)優(yōu)良非線性導(dǎo)電特性(見圖3中擊穿區(qū)),此時(shí)壓敏電阻器兩端電壓迅速下降,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Vs,這樣被保護(hù)的設(shè)備及元器件上實(shí)際承受的電壓就遠(yuǎn)低于過(guò)電壓Vs,從而使設(shè)備及元器件免遭過(guò)電壓的沖擊。
2、氧化鋅壓敏電阻器壓敏電壓的選擇
根據(jù)被保護(hù)電源電壓選擇壓敏電阻器的規(guī)定電流下的電壓V1mA。一般選擇原則為:
對(duì)于直流回路:V1mA≥2.0VDC
對(duì)于交流回路:V1mA≥2.2V有效值
特別指出對(duì)于壓敏電阻壓敏電壓的選擇標(biāo)準(zhǔn)是要高于供電電壓,在能夠滿足可以保護(hù)需要保護(hù)器件的的同時(shí),盡可能選擇壓敏電壓高的壓敏電阻,這樣不僅可以保護(hù)器件,也能提高壓敏電阻的使用壽命。比如要保護(hù)的器件耐壓為Vdc=550Vdc,器件的工作電壓V=300Vdc,那么我們選擇壓敏電阻就應(yīng)該是壓敏電壓為470V的壓敏電阻,壓敏電壓范圍是(423-517),壓敏電壓負(fù)誤差470-47=423Vdc大于器件的供電電壓300Vac,正誤差為470+47=517Vdc小于器件的耐壓550Vdc。
選用時(shí)還必須注意:
(1)必須保證在電壓波動(dòng)時(shí),連續(xù)工作電壓也不會(huì)超過(guò)允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;
(2)在電源線與大地間使用壓敏電阻時(shí),有時(shí)由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場(chǎng)合更高標(biāo)稱電壓的壓敏電阻器。