|压敏电阻基础知识详解
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压敏电阻主要应用于开关电源的AC输入侧 , 通常是为了解决输入端的异常过高幅电压的波动 , 在一些高压继电器开关、交流三相电机启动等均容易产生此波动 , 从而导致输入电源波动从而损伤后端其他负载 , 因此在认证测试中也会用类似原理进行模拟浪涌 。 由于压敏电阻基础知识内容相对较多 , 围绕压敏电阻会进行分期讲解 , 避免冗长 。
何为压敏电阻
- 压敏电阻器也称之为VDR顾名思义电阻值随着外加电压敏感变化的电阻器 , 型号为 20D201K 的压敏电阻器随着外加电压从 180V 上升到 420V , 其电阻值从 18 M? 下降为 0.42? , 在这个过程里 , 电压仅上升了 2.33 倍 , 而电阻值下降了 4280 多万倍 。
压敏电阻用途:异常过电压的感知、抑制和浪涌能量的吸收;
压敏电阻特性参数1、伏安特性曲线
伏安特性
- 其伏安特性随温度的变化如图所示 , 由该图可见预击穿区的特性随温度变化很大 , 即在外加电压相同的情况下 , 流过压敏电阻的电流会随着环境温度的提高而大幅度增加;击穿区的特性几乎不受温度的影响;
- 从其伏安特性曲线可看出:压敏电阻在其特性曲线的预击穿区内有一个拐点 , 这个拐点对应着一组特定的拐点电压和电流;
- 当外加电压高于这个拐点电压 , 压敏电阻就进入“导通”状态(电阻值变小);
- 当外加电压低于这个拐点电压 , 压敏电阻就进入了“截止”状态(电阻值变大);
- 因此可将拐点电压理解为压敏电压 UN(导通和截止状态之间的临界电压) 。
交流电路
直流电路
- 是指压敏电阻在应用时能长期承受的最大直流电压UDC或最大交流电压有效值 URMS 。
- 用于交流电路 , 确定 URMS 的原则:最大连续交流工作电压的峰值(√2URMS)≤压敏电压 UN的公差(±10%)下限值;
- 用于直流电路 , 确定 UDC 的原则是:压敏电阻在 UDC 作用下的功耗与其在URMS作用下的功耗大体相等或略小与其在 URMS作用下的功耗
- 长期的静态功率很小 , 而瞬间的动态功率很大 , 如瓷片直径 20mm、 200V 的压敏电阻 , 其长期的静态功率仅有 1W , 而在操作过电压下的瞬间动态功率却能达到 50KW , 在雷击过电压作用下的瞬间动态功率则高达 9000KW 以上 。 由于压敏电阻的静态功率很小 , 因此施加在压敏电阻两端的长期工作电压绝对要小于其压敏电压 UN , 否则压敏电阻将因不堪重负而烧毁 。
- 环境温度 25℃时 , 在压敏电阻上施加其所属规格的最大连续直流工作电压 UDC , 流过压敏电阻的直流电流;
- 交流漏电流的大小不仅与交流电压(有效值)的大小有关 , 也和它的频率有关 , 频率越高 , 漏电流越大;
- 是一个元件的电阻值是否随电压或电流变化和变化是否敏感的标志 ,
- α=1 时为线性电阻 , 即电阻值不随电压变化;
- α >1 时为非线性电阻 , 即电阻值随电压变化(电压上升则电阻值下降);
- α 越大 , 电阻值随电压的变化就越明显;
- 残压 UR是指特定波形的浪涌电流流入压敏电阻器时 , 它两端电压的峰值电流波的峰值点和电压波的峰值点在时间上并不重合 , 电压波的峰值点一般略微超前于电流波的峰值点;
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