KA_IX

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压敏电阻的选用步骤

2021-4-13 17:14:30 显示全部楼层

“压敏电阻"是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,主要为电源端电路承受过压时进行电压钳位,吸收冲击电流的保护功能。压敏电阻器的电阻体材料是半导体,漏电断路器现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器。压敏电阻是一种限压型保护器件,利用压敏电阻的非线性特性,当压敏电阻两端电压高于压敏电压时,压敏电阻可以将电压钳位;当压敏电阻两端电压低于压敏电压时,压敏电阻呈高阻状态。
压敏电压UN(U1mA):通常以在压敏电阻上通过1mA直流电流时的电压来表示其是否导通的标志电压,这个电压就称为压敏电压UN。压敏电压也常用符号U1mA表示。压敏电压的误差范围一般是±10%。在试验和实际使用中,通常把压敏电压从正常值下降10%作为压敏电阻失效的判据。
最大连续工作电压UC:指压敏电阻能长期承受的最大交流电压(有效值)Uac或最大直流电压Udc。一般Uac≈0.64U1mA,Udc≈0.83U1mA。
通流(kA)规定的时间间隔和次数,施加标准的8/20us冲击电流,允许通过压敏电阻器上的最大脉冲电流峰值。
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压敏电阻
常用压敏电阻的丝印如图所示:前两位表示该压敏电阻的直径,单位是mm,后三位表示其压敏电压大小,如511表示该压敏电阻的压敏电压为51乘10的1次方即510V,假如还有其他丝印,根据相关数据手册的标识说明都能找到相关含义。
压敏电阻的选用步骤
1.首先就是要考虑压敏电压,需要考虑到电路电压波动系数、元器件老化系数等,也就是说要留有一定的余量,交流电源中的经验公式:压面电压为交流电有效值的2~2.5倍左右,比如单相用的压敏通常是471,三相用的压敏通常是821。
2.通常压敏电阻与被保护器件或装置并联使用,正常情况下压敏电阻两端的交流电压应低于最大连续工作电压
3.确定压敏电阻的直径大小,这个关系到压敏电阻的通流量,其他参数都相同的前提下直径越大通流量也越大。一方面根据线路板布局等是否好放置,另外一方面就是是否满足产品相关的试验要求,像漏电断路器中用压敏就是为了雷击浪涌试验,雷击浪涌产生时瞬间也会产生大电流,因此对于压敏电阻的直径选择,目前我们的做法就是试验摸底再来判断,漏电断路器中用得最多的就是直径14mm和直径10mm的压敏电阻。
再讲下最大连续工作电压,这个关系到产品的可靠性。以单相为例,假如我们选择了471压敏电阻,即压敏电压是470V,其最大连续工作电压为470*0.64=300V,理论上这样的应用是绰绰有余的,但是这是理想情况,假如某颗471压敏的压敏电压有20%的允许误差,这个时候其最大连续工作电压就是240V,而240V对于单相电来说就是很正常的电压值,在这种条件下会大大缩短这颗471压敏电阻的使用寿命;假如某颗471压敏的压敏电压有10%的允许误差,其最大连续工作电压是270V,这个电压值对于过欠压产品的标准来说仍然是正常电压,也就是说这颗压敏在这样的条件下应用就处于临界状态。当然上面说的都是压敏电压走下限的情况,若压敏电压走上限也就不存在这个问题,对于我们技术从业人员来说,实现产品功能并不难,难的是可靠地实现功能,而产品的可靠性就跟各个设计方面的细节有关,那就需要我们深挖各个设计点,即使实际生产做不到,但是对于自己的经验积累就很关键了。


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