热保护型压敏电阻信誉
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特性曲线
当电压较低时,压敏电阻工作于漏电流区,呈现很大的电阻,漏电流很小;当电压升高进入非线性区后,电流在相当大的范围内变化时,电压变化不大,呈现较好的限压特性;电压再升高,压敏电阻进入饱和区,呈现一个很小的线性电阻,由于电流很大,时间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区,受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流,一般不能进入饱和区。
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
对施加过电压的反应速度
从盘型压敏电阻等初期的压敏电阻时的记忆中,压敏电阻的反应速度慢,经常听到这样的话。 但是,如下图所示,贴片压敏电阻和TVS二极管对施加过电压的反应速度一样。 施加IEC61000-4-2 HBM +8kV后,在1ns以内达到峰值,400ns后施加在保护部件上的电压值几乎为0。
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。
在控制器区域网络(CAN)中使用贴片压敏电阻和TVS二极管时的4个要点
为了保护CAN Tranceiver,在控制器区域网络(CAN)中使用静电保护部件。 在此介绍在CAN线上选定静电保护部件时的要点。
大允许电路电压
在控制器区域网络(CAN)串行总线拓扑结构中,使用CANH、CANL信号后,可获得显性(dominant)和隐性(Recessive)的电平状态。 显性时,在CANH线上施加3.5V左右的电压,静电保护部件在此电压时作为绝缘体发挥作用。 因此,在这次的情况下,需要选择大允许电路电压为3.5V以上的静电保护部件。
此外,静电保护部件的漏电流具有温度依赖性,还需要考虑实际使用时的温度环境。 下图是典型的贴片压敏电阻和TVS二极管的漏电流温度特性。 随着高温的升高,漏电流会变大,但设计时使之低于50uA。
什么是贴片压敏电阻?贴片压敏电阻是指具有非线性伏安特性的电阻器件主要用于电路承受过压时的电压钳位,吸收多馀的电流保护敏感器件。贴片压敏电阻的电阻材料是半导体,是半导体电阻器的品种。现在大量使用的“氧化锌”(ZnO)变阻器,其主要材料由二价元素锌(Zn)和六价元素氧(O)构成。因此,从材料的角度来看,氧化锌变阻器是“II-VI族氧化物半导体”。在中国台湾,贴片压敏电阻被称为“突波吸收器”,也被称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。