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“壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用于在電路承受過(guò)壓時(shí)進(jìn)行電壓鉗位，吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。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(gè)品種。壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。壓敏電阻在電路中，常用于電源過(guò)壓保護(hù)和穩(wěn)壓。今天就來(lái)給大家分享一下在工作中使用壓敏電阻的一些經(jīng)驗(yàn)與方法。

一、電路設(shè)計(jì)中需要了解的參數(shù)：

1、壓敏電壓UN(U1mA)：通常以在壓敏電阻上通過(guò)1mA直流電流時(shí)的電壓來(lái)表示其是否導(dǎo)通的標(biāo)志電壓，這個(gè)電壓就稱為壓敏電壓UN。壓敏電壓也常用符號(hào)U1mA表示。壓敏電壓的誤差范圍一般是±10%。在試驗(yàn)和實(shí)際使用中，通常把壓敏電壓從正常值下降10%作為壓敏電阻失效的判據(jù)。

2、最大持續(xù)工作電壓UC：指壓敏電阻能長(zhǎng)期承受的最大交流電壓(有效值)Uac或最大直流電壓Udc。一般Uac≈0.64U1mA，Udc≈0.83U1mA

3、最大箝位電壓(限制電壓)VC：最大箝位電壓值是指給壓敏電阻施加規(guī)定的8/20μs波沖擊電流IX(A)時(shí)壓敏電阻上呈現(xiàn)的電壓。

4、漏電流Il：給壓敏電阻施加最大直流電壓Udc時(shí)流過(guò)的電流。測(cè)量漏電流時(shí)，通常給壓敏電阻加上Udc=0.83U1mA的電壓(有時(shí)也用0.75U1mA)。一般要求靜態(tài)漏電流Il≤20μA(也有要求≤10μA的)。在實(shí)際使用中，更關(guān)心的不是靜態(tài)漏電流值本身的大小，而是它的穩(wěn)定性，即在沖擊試驗(yàn)后或在高溫條件下的變化率。在沖擊試驗(yàn)后或在高溫條件下其變化率不超過(guò)一倍，即認(rèn)為是穩(wěn)定的。

5、通流容量kA：通流容量也稱通流量，是指在規(guī)定的條件（規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù)，施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流）下，允許通過(guò)壓敏電阻器上的最大脈沖（峰值）電流值。

6、靜態(tài)電容量PF：指壓敏電阻器本身固有的電容容量。

二、方法及步驟

1、壓敏電壓的計(jì)算：

U1mA=KUac 式中：K為與電源質(zhì)量有關(guān)的系數(shù)，一般取K=(2～3),電源質(zhì)量較好的城市可取小些，電源質(zhì)量較差的農(nóng)村(特別是山區(qū))可取大些。Uac為交流電源電壓有效值。對(duì)于220V～240V交流電源防雷器，應(yīng)選用壓敏電壓為470V～620V的壓敏電阻較合適。選用壓敏電壓高一點(diǎn)的壓敏電阻，可以降低故障率，延長(zhǎng)使用壽命，但殘壓略有增大。

2、標(biāo)稱放電電流的計(jì)算：

壓敏電阻的標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于要求承受的浪涌電流或每年可能出現(xiàn)的最大浪涌電流。標(biāo)稱放電電流應(yīng)按壓敏電阻浪涌壽命次數(shù)定額曲線中沖擊10次以上的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，約為最大沖擊通流量的30%(即0.3 IP)左右

3、壓敏電阻的并聯(lián)：

當(dāng)一個(gè)壓敏電阻滿足不了標(biāo)稱放電電流的要求時(shí)，應(yīng)采用多個(gè)壓敏電阻并聯(lián)使用。有時(shí)為了降低限制電壓，即使標(biāo)稱放電電流滿足要求也采用多個(gè)壓敏電阻并聯(lián)。要特別注意的是，壓敏電阻并聯(lián)使用時(shí)，一定要嚴(yán)格挑選參數(shù)一致的(例如：ΔU1mA≤3V，Δα≤3)進(jìn)行配對(duì)，以保證電流的均勻分配。

三、注意事項(xiàng)

選用壓敏電阻器前，應(yīng)先了解以下相關(guān)技術(shù)參數(shù)：標(biāo)稱電壓是指在規(guī)定的溫度和直流電流下，壓敏電阻器兩端的電壓值。漏電流是指在25℃條件下，當(dāng)施加最大連續(xù)直流電壓時(shí)，壓敏電阻器中流過(guò)的電流值。等級(jí)電壓是指壓敏電阻中通過(guò)8/20等級(jí)電流脈沖時(shí)在其兩端呈現(xiàn)的電壓峰值。通流量是表示施加規(guī)定的脈沖電流（8/20μs）波形時(shí)的峰值電流。浪涌環(huán)境參數(shù)包括最大浪涌電流Ipm（或最大浪涌電壓Vpm和浪涌源阻抗Zo）、浪涌脈沖寬度Tt、相鄰兩次浪涌的最小時(shí)間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預(yù)定工作壽命期內(nèi)，浪涌脈沖的總次數(shù)N等。

一般地說(shuō)，壓敏電阻器常常與被保護(hù)器件或裝置并聯(lián)使用，在正常情況下，壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應(yīng)低于標(biāo)稱電壓，即使在電源波動(dòng)情況最壞時(shí)，也不應(yīng)高于額定值中選擇的最大連續(xù)工作電壓，該最大連續(xù)工作電壓值所對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱電壓值即為選用值。對(duì)于過(guò)壓保護(hù)方面的應(yīng)用，壓敏電壓值應(yīng)大于實(shí)際電路的電壓值，一般應(yīng)使用下式進(jìn)行選擇：VmA=av/bc式中：a為電路電壓波動(dòng)系數(shù)；v為電路直流工作電壓（交流時(shí)為有效值）；b為壓敏電壓誤差；c為元件的老化系數(shù)，；這樣計(jì)算得到的VmA實(shí)際數(shù)值是直流工作電壓的1.5倍，在交流狀態(tài)下還要考慮峰值，因此計(jì)算結(jié)果應(yīng)擴(kuò)大1．414倍。

溫度保險(xiǎn)管應(yīng)與壓敏電阻有良好的熱耦合，當(dāng)壓敏電阻失效(高阻抗短路)時(shí)，它所產(chǎn)生的熱量把溫度保險(xiǎn)管熔斷，使失效的壓敏電阻與電路分離，確保設(shè)備的安全。當(dāng)較高的工頻暫時(shí)過(guò)電壓作用在壓敏電阻上時(shí)，可能使壓敏電阻瞬間擊穿短路(低阻抗短路)，而溫度保險(xiǎn)管還來(lái)不及熔斷，還可能起火。為避免這種現(xiàn)象發(fā)生，可在每個(gè)壓敏電阻上再串聯(lián)一個(gè)耐沖擊工頻保險(xiǎn)絲(單用工頻保險(xiǎn)絲則在老化失效時(shí)可能不熔斷)。

審核編輯黃昊宇