|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;
2、压敏电压和直流参考电流
  • 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) 。
3、最大连续工作电压 MCOV
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
4、特殊特性应用
  • 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 。
5、漏电流 IL
  • 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;
6、非线性指数 α
  • 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;
7、残压 UR、残压比 KR和限制电压 Up