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壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體,所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個品種。
現(xiàn)在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器,它的主體材料有二價元素(Zn)和六價元素氧(O)所構(gòu)成。
所以從材料的角度來看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。
有時,壓敏電阻器按其用途有時也稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。
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2.最大允許電壓(最大限制電壓):此電壓分交流和直流兩種情況,如為交流,則指的是該壓敏電阻所允許加的交流電壓的有效值,以ACrms表示,所以在該交流電壓有效值作用下應(yīng)該選用具有該最大允許電壓的壓敏電阻,實際上V1mA與ACrms間彼此是相互關(guān)聯(lián)的,知道了前者也就知道了后者,不過ACrms對使用者更直接,使用者可根據(jù)電路工作電壓,可以直接按ACrms來選取合適的壓敏電阻。在交流回路中,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時,有適當(dāng)?shù)陌踩6取χ绷鞫栽谥绷骰芈分?,?yīng)當(dāng)有:min(U1mA) ≥(1.6~2)Udc,式中Udc為回路中的直流額定工作電壓。在交流回路中,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時,有適當(dāng)?shù)陌踩6?。在信號回路中時,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA)≥(1.2~1.5)Umax,式中Umax為信號回路的峰值電壓。壓敏電阻的通流容量應(yīng)根據(jù)防雷電路的設(shè)計指標(biāo)來定。一般而言,壓敏電阻的通流容量要大于等于防雷電路設(shè)計的通流容量。
3.通流容量: 所謂通流容量,即最大脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度為25℃情況下,對于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言,壓敏電壓的變化不超過± 10%時的最大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應(yīng)小于手冊中給出的產(chǎn)品最大通流量。然而從保護(hù)效果出發(fā),要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下,實際發(fā)生的通流量是很難精確計算的。簡單的講-通流容量也稱通流量,是指在規(guī)定的條件(以規(guī)定的時間間隔和次數(shù),施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流)下,允許通過壓敏電阻器上的最大脈沖(峰值)電流值。一般過壓是一個或一系列的脈沖波。實驗壓敏電阻所用的沖擊波有兩種,一種是為8/20μs波,即通常所說的波頭為8μs波尾時間為20μs的脈沖波,另外一種為2ms的方波,如下圖所示:
4.最大限制電壓: 最大限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的最高電壓值,它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過壓敏電阻時次兩端所產(chǎn)生的電壓此電壓又稱為殘壓,所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護(hù)物的耐壓水平Vo,否則便達(dá)不到可靠的保護(hù)目的,通常沖擊電流Ip值較大,例如2.5A或者10A,因而壓敏電阻對應(yīng)的最大限制電壓Vc相當(dāng)大,例如MYG7K471其Vc=775(Ip=10A時)。
5.最大能量(能量耐量): 壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計算W=kIVT(J)
其中I——流過壓敏電阻的峰值
V——在電流I流過壓敏電阻時壓敏電阻兩端的電壓
T——電流持續(xù)時間
k——電流I的波形系數(shù)
對:
2ms的方波 k=1
8/20μs波 k=1.4
10/1000μs k=1.4
壓敏電阻對2ms方波,吸收能量可達(dá)330J每平方厘米;對8/20μs波,電流密度可達(dá)2000A每立方厘米,這表明他的通流能力及能量耐量都是很大的
一般來說壓敏電阻的片徑越大,它的能量耐量越大,耐沖擊電流也越大,選用壓敏電阻時還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)常遇到能量較小、但出現(xiàn)頻率次數(shù)較高的過電壓,如幾十秒、一兩分鐘出現(xiàn)一次或多次的過電壓,這時就應(yīng)該考慮壓敏電阻所能吸收的平均功率。
6.電壓比: 電壓比是指壓敏電阻器的電流為1mA時產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產(chǎn)生的電壓值之比。
7.額定功率: 在規(guī)定的環(huán)境溫度下所能消耗的最大功率。
8.最大峰值電流 一次:以8/20μs標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作一次沖擊的最大電流值,此時壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。2次:以8/20μs標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作兩次沖擊的最大電流值,兩次沖擊時間間隔為5分鐘,此時壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。
9.殘壓比: 流過壓敏電阻器的電流為某一值時,在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值為殘壓。殘壓比則的殘壓與標(biāo)稱電壓之比。
10.漏電流: 漏電流又稱等待電流,是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和最大直流電壓下,流過壓敏電阻器的電流。
11.電壓溫度系數(shù): 電壓溫度系數(shù)是指在規(guī)定的溫度范圍(溫度為20~70℃)內(nèi),壓敏電阻器標(biāo)稱電壓的變化率,即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時,溫度改變1℃時壓敏電阻兩端的相對變化。
12.電流溫度系數(shù): 電流溫度系數(shù)是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時,溫度改變1℃時,流過壓敏電阻器電流的相對變化。
13.電壓非線性系數(shù): 電壓非線性系數(shù)是指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下,其靜態(tài)電阻值與動態(tài)電阻值之比。
14.絕緣電阻: 絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
15.靜態(tài)電容: 靜態(tài)電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。