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壓敏電阻的工作原理和結(jié)構(gòu)介紹

作者:sdxyx    發(fā)布時間:2023-02-04 09:08:12    瀏覽量:

什么是壓敏電阻器?

大多數(shù)人都對這個元件不怎么了解,只知道電壓靈敏電阻器是一種過壓保護元件,其實大家有所不知,電壓靈敏電阻器它就是壓敏電阻器,下面我重點就對壓敏電阻器的工作原理進行分析。

 

壓敏電阻器(VSR)是電壓靈敏電阻器的簡稱,它是一種新型過壓保護元件。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(gòu)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圍的晶界層,氧化鋅晶粒的電阻率很低,而晶界層電阻率很高,相接觸的兩個晶粒之間形成一個相當于齊納二極管的勢壘,成為一個壓敏電阻單元,單元通過串聯(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,每個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電阻體內(nèi)的,也就是整個電阻體都承擔能量,而不像齊納二極穩(wěn)壓管那樣只是結(jié)區(qū)承擔電功率,這就是陶瓷壓敏電阻器具有比齊納二極穩(wěn)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是工作電壓范圍寬(6—3000伏,分若干檔),對過壓脈沖響應快(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(shù)小,性優(yōu)價廉,體積小,是一種理想的保護元件。由它可構(gòu)成過壓保護電路,消噪電路,消火花電路,吸收回路。

 

壓敏電阻的結(jié)構(gòu)

壓敏電阻的結(jié)構(gòu)就象兩個特性一致的背靠背聯(lián)接的穩(wěn)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額定值以內(nèi)時,它的電阻值幾乎為無窮大,處于高阻狀況,其漏電流<50微安,當它兩端的電壓稍微超過額定電壓時,其電阻值急劇下降,立即處于導通狀況,工作電流增加幾個數(shù)量級,反應時間僅在毫微秒級。壓敏電阻在國外俗稱“斬波器”和”限幅器”,這是從它的實際作用而得名的。

 

在供電網(wǎng)絡疊加有過電壓脈沖時,接有壓敏電阻后,過電壓峰值波形被削平,限制在一定的幅度內(nèi)。

 

在開啟或關(guān)閉帶有感性,容性的負載電路時,直流波形出現(xiàn)開關(guān)尖脈沖,壓敏電阻在電路中能吸收這種反電動勢,從而有效地保護開關(guān)電路不受損害。

 

在汽車電器上用得最多的還是汽車電腦板中的電源保護電路,豐田車系的電腦板中用的壓敏電阻為黑色圓片狀,而美國車系和大宇車系的電腦板中壓敏電阻多數(shù) 為紅色,如果車上的發(fā)電機電壓調(diào)節(jié)器失靈,造成長時間電壓過高或電瓶線與電瓶樁松動,脫開以及使用大功率的啟動電源啟動發(fā)動機,經(jīng)常會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勢,從而會有效地保護開關(guān)電路不受損害。

 

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