壓敏電阻的工作原理和結構介紹
什么是壓敏電阻器?
大多數人都對這個(gè)元件不怎么了解,只知道電壓靈敏電阻器是一種過(guò)壓保護元件,其實(shí)大家有所不知,電壓靈敏電阻器它就是壓敏電阻器,下面我重點(diǎn)就對壓敏電阻器的工作原理進(jìn)行分析。
壓敏電阻器(VSR)是電壓靈敏電阻器的簡(jiǎn)稱(chēng),它是一種新型過(guò)壓保護元件。壓敏電阻器是以氧化鋅為主要材料而制成的金屬-氧化物-半導體陶瓷元件,構成壓敏電阻的核心材料為氧化鋅,氧化鋅又包括氧化鋅晶粒和晶粒周?chē)木Ы鐚?,氧化鋅晶粒的電阻率很低,而晶界層電阻率很高,相接觸的兩個(gè)晶粒之間形成一個(gè)相當于齊納二極管的勢壘,成為一個(gè)壓敏電阻單元,單元通過(guò)串聯(lián),并聯(lián)組成壓敏電阻器基體。
壓敏電阻的工作原理
壓敏電阻器在工作時(shí),每個(gè)壓敏電阻單元都承擔浪涌能量,而這些壓敏電阻單元是大體上均勻分布在整個(gè)電阻體內的,也就是整個(gè)電阻體都承擔能量,而不像齊納二極穩壓管那樣只是結區承擔電功率,這就是陶瓷壓敏電阻器具有比齊納二極穩壓管大得很多的通流和能量定額的原因。其電阻值隨端電壓而變化。壓敏電阻器的主要特點(diǎn)是工作電壓范圍寬(6—3000伏,分若干檔),對過(guò)壓脈沖響應快(幾至幾十納秒),耐沖擊電流的能力強(可達100安培-20千安培),漏電流小(低于幾至幾十微安),電阻溫度系數小,性?xún)?yōu)價(jià)廉,體積小,是一種理想的保護元件。由它可構成過(guò)壓保護電路,消噪電路,消火花電路,吸收回路。
壓敏電阻的結構
壓敏電阻的結構就象兩個(gè)特性一致的背靠背聯(lián)接的穩壓管,其性質(zhì)基本相同。壓敏電阻的主要特性是,當兩端所加電壓在標稱(chēng)額定值以?xún)葧r(shí),它的電阻值幾乎為無(wú)窮大,處于高阻狀況,其漏電流<50微安,當它兩端的電壓稍微超過(guò)額定電壓時(shí),其電阻值急劇下降,立即處于導通狀況,工作電流增加幾個(gè)數量級,反應時(shí)間僅在毫微秒級。壓敏電阻在國外俗稱(chēng)“斬波器”和”限幅器”,這是從它的實(shí)際作用而得名的。
在供電網(wǎng)絡(luò )疊加有過(guò)電壓脈沖時(shí),接有壓敏電阻后,過(guò)電壓峰值波形被削平,限制在一定的幅度內。
在開(kāi)啟或關(guān)閉帶有感性,容性的負載電路時(shí),直流波形出現開(kāi)關(guān)尖脈沖,壓敏電阻在電路中能吸收這種反電動(dòng)勢,從而有效地保護開(kāi)關(guān)電路不受損害。
在汽車(chē)電器上用得最多的還是汽車(chē)電腦板中的電源保護電路,豐田車(chē)系的電腦板中用的壓敏電阻為黑色圓片狀,而美國車(chē)系和大宇車(chē)系的電腦板中壓敏電阻多數 為紅色,如果車(chē)上的發(fā)電機電壓調節器失靈,造成長(cháng)時(shí)間電壓過(guò)高或電瓶線(xiàn)與電瓶樁松動(dòng),脫開(kāi)以及使用大功率的啟動(dòng)電源啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機,經(jīng)常會(huì )使電腦板中的壓敏電阻損壞。
綜上所述,壓敏電阻器是一種理想的保護元件,并且壓敏電阻在電路中能吸收這種反電動(dòng)勢,從而會(huì )有效地保護開(kāi)關(guān)電路不受損害。
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