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壓敏電阻在雷擊浪涌測試中的影響
作者:  日期:2014-02-20  瀏覽次數:3407次  來(lái)源:
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在進(jìn)行雷擊浪涌測試時(shí)通常我們會(huì )在電源和信號線(xiàn)接口處加上防雷防浪涌器件,比如壓敏電阻、齊納二極管、固體及氣體放電管等。在進(jìn)行測試時(shí),要注意不同器件的參數,測試中電壓設置不可超出承受范圍。下面具體介紹一下壓敏電阻??浪涌保護知識:

壓敏電阻的測量方法: 一般壓敏電阻并聯(lián)在電路中,當兩端電壓發(fā)生急劇變化時(shí),電阻發(fā)生短路進(jìn)而將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻主要用于電源過(guò)壓和穩壓方面。在測量時(shí)一般萬(wàn)用表置10k,電阻兩端表筆接觸測量出阻值。當數值很大時(shí),就說(shuō)明壓敏電阻已損壞。壓敏電阻參數用字母“MY”表示,如加J為家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分別用于穩壓、過(guò)壓保護、高頻電路、防雷、滅弧、消噪、補償、消磁、高能或高可靠等方面。一般選擇標稱(chēng)壓敏電壓分V1mA和通流容量?jì)蓚€(gè)參數。

1、擊穿電壓或閾值電壓即為壓敏電壓。它是指在規定電流下的電壓值,多數情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時(shí)得到的電壓值,產(chǎn)品壓敏電壓范圍從10-9000V不等。因此可按具體需求進(jìn)行選用。

2、通流容量,是指最大脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度在25情況下,對于規定的沖擊電流波形和規定的沖擊電流次數而言,壓敏電壓的變化不超過(guò)±10%時(shí)的最大脈沖電流值。為了延長(cháng)器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應小于說(shuō)明書(shū)中給出的最大通流量。如在進(jìn)行雷擊浪涌測試時(shí)一個(gè)壓敏電阻通流量不能滿(mǎn)足使用要求時(shí),可以把幾個(gè)壓敏電阻并聯(lián)使用,并聯(lián)時(shí)壓敏電不變,流量為各單只壓敏電阻數值之和。特別注意并聯(lián)的壓敏電阻伏安特性盡量相同,否則容易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。

壓敏電阻器可代替瞬態(tài)抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器對IC及其它設備進(jìn)行保護,可防止因靜電放電、浪涌及瞬態(tài)電流(如雷擊等)等造成的損壞。在使用時(shí)將壓敏電阻器并接于被保護的IC或設備電路上,當電壓瞬間高出某數值時(shí),壓敏電阻器阻值會(huì )迅速下降,進(jìn)而導通大電流,起到保護作用。如果電壓低于壓敏電阻器工作時(shí),壓敏電阻器阻值極高,近乎開(kāi)路,因而也不會(huì )影響器件或電器設備。

等級電壓是指壓敏電阻中通過(guò)8/20等級電流脈沖時(shí)在其兩端呈現的電壓峰值。通流量是表示施加規定的脈沖電流(8/20μs)波形時(shí)的峰值電流。浪涌環(huán)境參數包括最大浪涌電流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定工作壽命期內,浪涌脈沖的總次數N等。

3、下面說(shuō)一下標稱(chēng)電壓選取,一般壓敏電阻器通常與被保護器件或裝置并聯(lián)使用,正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應低于標稱(chēng)電壓,即使是在電源波動(dòng)情況最壞的時(shí)候,也不可高于額定值中選擇的最大連續工作電壓,則該最大連續工作電壓值所對應的標稱(chēng)電壓值即為選用值。在過(guò)壓保護方面,壓敏電壓值應大于實(shí)際電路的電壓值,一般使用如下進(jìn)行選擇: VmAav/bc 式中:a為電路電壓波動(dòng)系數,一般取1.2;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,一般取0.85;c為元件的老化系數,一般取0.9; 這樣計算得到的VmA實(shí)際數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,因此計算結果應擴大1.414倍。另外,選用時(shí)還必須注意:

(1) 保證在電壓波動(dòng)最大時(shí)的情況下,連續工作電壓也不會(huì )超過(guò)最大允許范圍,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;

(2) 用于電源線(xiàn)與大地間使用時(shí),常會(huì )因為接地不良情況導致線(xiàn)與地之間電壓上升,所以通常采用比線(xiàn)與線(xiàn)間使用場(chǎng)合更高標稱(chēng)電壓的壓敏電阻器。 壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產(chǎn)品的最大通流量。

一般在中小功率變頻電源里,功率半導體器件是過(guò)壓保護對象,它對壓敏電阻的大電流特性和容量要求較嚴格,且要同時(shí)做到元件小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿(mǎn)足要求,但大電流性能不夠理想,小直徑元件的殘壓比較高,往往達不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,易于小型化,但能量容量不夠,達不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領(lǐng)域壓敏電阻的應用幾乎還是空白。


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