热保护型压敏电阻品种繁多,压敏
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注意事项
选用压敏电阻器前,应先了解以下相关技术参数:标称电压是指在规定的温度和直流电流下,压敏电阻器两端的电压值。漏电流是指在25℃条件下,当施加大连续直流电压时,压敏电阻器中流过的电流值。等级电压是指压敏电阻中通过8/20等级电流脉冲时在其两端呈现的电压峰值。通流量是表示施加规定的脉冲电流(8/20μs)波形时的峰值电流。浪涌环境参数包括大浪涌电流Ipm(或大浪涌电压Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脉冲宽度Tt、相邻两次浪涌的小时间间隔Tm以及在压敏电阻器的预定工作寿命期内,浪涌脉冲的总次数N等。
一般地说,压敏电阻器常常与被保护器件或装置并联使用,在正常情况下,压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压,即使在电源波动情况坏时,也不应额定值中选择的大连续工作电压,该大连续工作电压值所对应的标称电压值即为选用值。对于过压保护方面的应用,压敏电压值应大于实际电路的电压值,一般应使用下式进行选择:VmA=av/bc式中:
a为电路电压波动系数;v为电路直流工作电压(交流时为有效值);b为压敏电压误差;c为元件的老化系数,;这样计算得到的VmA实际数值是直流工作电压的1.5倍,在交流状态下还要考虑峰值,因此计算结果应扩大1.414倍。
另外,选用时还注意:
(1)在电压波动大时,连续工作电压也不会超过大允许值,否则将缩短压敏电阻的使用寿命;
(2)在电源线与大地间使用压敏电阻时,有时由于接地不良而使线与地之间电压上升,所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。
压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的大通流量。
贴片压敏电阻和TVS二极管用作过电压保护部件。
这些产品的结构和制造方法完全不同,但作为静电保护器件具有相似的性质。
因此,虽然在电路上都可以使用,但存在判断不能使用贴片压敏电阻的情况。
的确,由于其历史背景,产品目录和数据表中记载的不同项目很多,难以像电容器和其他通用部件那样,仅靠纸上记载的规格进行特性的比较。
因此,在本报道中,明确压敏电阻和二极管的不同之处,介绍可以进行二极管和压敏电阻比较的数据。
结构
贴片压敏电阻是主要以氧化锌为基础的陶瓷半导体产品。 主要采用下图所示的积层结构,通过积层张数、层间的调整,可以控制击穿电压、静电容量。 而TVS二极管是P型半导体和N型半导体结合而构成的,是硅基ESD防护器件。 在二极管中,也有使用Au丝等的情况。
图2 贴片压敏电阻
图3 TVS二极管
静电容量
压敏电阻和TVS二极管的静电容量幅度大不相同。 由于贴片压敏电阻采用积层结构,所以可以通过增加内部电极的层数,增加静电容量。 用EIA0805以下的尺寸进行比较时,如下图所示,静电容量的大值有近100倍的差距。 因此,在并联放入MLCC的线路中,也有可以用单个贴片压敏电阻应对的情况。
贴片压敏电阻是限压型保护器件。利用贴片压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在贴片压敏电阻的两极之间时,贴片压敏电阻可以将电压钳位于相对固定的电压值,实现后级电路的保护。贴片压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
贴片压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管慢一点,一般用于电子电路的过电压保护其响应速度可满足要求。贴片压敏电阻的结电容器一般在数百到数千Pf的数量范围内,往往不应直接应用于高频信号线路的保护,应用于交流电路的保护时,其结电容器大会增加漏电流,因此在设计保护电路时需要充分考虑。贴片压敏电阻通流容量大,但小于气体放电管。贴片压敏电阻简称VDR,是对电压敏感的非线性过电压保护半导体部件。
贴片压敏电阻普遍应用在于电源系统、浪涌抑制器、安防系统、电动机保护、汽车电子系统、家用电器等电子产品上。