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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划压敏电阻材料压敏电阻器的特性和分类压敏电阻器简称压敏电阻，是一种电压敏感元件，其特点是在该元件上的外加电压增加到某一临界值(标称电压值)时，其阻值将急剧减小。它是利用半导体材料具有非线性伏安特性原理制成的，因此属于非线性电阻器。一、压敏电阻器的种类压敏电阻器的品种很多，按材料不同可分为：碳化硅压敏电阻，硅锗压敏电阻、金属氧化物压敏电阻、钛酸钡压敏电阻、硒化镉和硒压敏电阻等。目前使用较多的是氧化锌(Zn0)压敏电阻。氧化锌压敏电阻的特点：通流容量大、时间响应快、电压范围宽、非线性系数大
2、、伏安曲线对称、可靠性高等。图1(a)是标称电压为56V的氧化锌压敏电阻的外形，图1(b)是它的电路符号，图中的字母U也可用V代替。图2是MYJ型压敏电阻的伏安特性曲线。二、压敏电阻的型号组成压敏电阻的型号般由五部分组成，第一部分为主称，第二部分为用途，第三部分为基片直径，第四部分为误差，第五部分为标称电压。各部分代表的具体意义如表1所示。不同的国家及不同的厂家对压敏电阻的型号标法有所不同。如我国标法为MYJl5K471，日本松下公司标法为ERZ一15K471，日本东芝公司标法为TNRl5G471K。在型号所标识的各种参数中，最重要的是标称电压值。三、压敏电阻的测量压敏电阻的好坏，用普通万用表
3、是测不出来的，因为一般压敏电阻的标称电压都比万用表的测试电压高，静态内阻很大，所以用普通万用表测压敏电阻的阻值，一般都是无穷大。如果测出的阻值接近于0，说明压敏电阻已经短路，不能再用了。所以，一般检测压敏电阻，需要通过搭接测试电路来完成。现以测量标称电压为56V的压敏电阻为例，说明压敏电阻的测量方法。图3是一种测试电路，图中E是一个O60V(高于60V也可)的可调直流电压源。逐渐加大电源输出电压，刚开始时电流表没有指示，当电压增加到某-数值时，电流表的指示明显增大，此时直流电源所示的电压值就是压敏电阻的标称电压值，同时说明该压敏电阻的性能是好的。如果没有060V的可调直流电压源，而只有O30V
4、的可调直流电压源，可按图4所示电路连接。开始实验时，把三只470uF50V的电解电容器串联好，然后分别给每个电容充上20V左右的电压，把开关从空挡拨到2挡，相当于给压敏电阻加了一个40V的电压，如果该压敏电阻是好的，此时电流表应该没有指示；当开关扳到3挡时，相当于给压敏电阻加了一个60V的电压，此时电流表应该有明显指示(瞬间)。四、压敏电阻的应用压敏电阻可应用于各种交直流电路中作稳压、保护、调幅、变频、非线性补偿、函数变换和自动控制等。五、几种常用压敏电阻将压敏电阻按用途分类，如表2表5所示。压敏电阻的特性与应用压敏电阻与普通电阻不同，它是根据半导体材料的非线性特性而制成的。普通电阻可以遵守欧
5、姆定律，而压敏电阻的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。当压敏电阻两端电压略高于标称额定电压时，将由高阻状态变为低阻状态，而压敏电阻迅速击穿导通，并且工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻又能恢复为高阻状态。当压敏电阻两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻将完全击穿损坏，无法再自行恢复。压敏电阻广泛地应用在家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
6、压敏电阻的响应时间为ns级，一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。最大允许电压：最大允许电压分交流和直流两种情况，如在交流回路中，则指在压敏电阻所允许施加的交流电压的有效值。在实际设计一般按下述原则选取：最大允许电压()的交流工作电压的有效值。这种取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安全裕度。在直流回路中，按最大允许电压(2)的直流额定工作电压选取。一般来说压敏电阻的片径越大，它的能量耐量越大，耐冲击电流也越大，选用压敏电阻时还应当考虑经常遇到能量较小、但出现频率次数较高的过电压，如几十秒、一两分钟出现一次或多次的过电压，这时就应该考虑压敏电阻所能吸收
7、的平均功率。压敏电阻器的主要参数压敏电阻器的主要参数有标称电压、电压比、最大控制电压、残压比、通流容量、漏电流、电压温度系数、电流温度系数、电压非线性系数、绝缘电阻、静态电容等。1标称电压标称电压是指通过1mA直流电流时，压敏电阻器两端的电压值。2电压比是指压敏电阻器的电流为1mA时产生的电压值与压敏电阻器的电流为时产生的电压值之比。3最大限制电压最大限制电压是指压敏电阻器两端所能承受的最高电压值。4残压比流过压敏电阻器的电流为某一值时，在它两端所产生的电压称为这一电流值为残压。残压比则的残压与标称电压之比。5通流容量通流容量也称通流量，是指在规定的条件下，允许通过压敏电阻器上的最大脉冲电流值
8、。6漏电流漏电流与称等待电流，是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下，流过压敏电阻器的电流。7电压温度系数电压温度系数是指在规定的温度范围内，压敏电阻器标称电压的变化率，即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时，温度改变1时压敏电阻两端的相对变化。8电流温度系数电流温度系数是指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时，温度改变1时，流过压敏电阻器电流的相对变化。9电压非线性系数是指压敏电阻器在给定的外加电压作用下，其静态电阻值与动态电阻值之比。10绝缘电阻绝缘电阻是指压敏电阻器的引出线与电阻体绝缘表面之间的电阻值。11静态电容静态电容是指压敏电阻器本身固有的电容容量。下表为压敏电阻14D681的主要参数
9、：压敏电阻的寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。在实际应用中压敏电阻起火燃烧的原因，大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型。?老化失效，这是指电阻体的低阻线性化逐步加剧，漏电流恶性增加且集中流入薄弱点，薄弱点材料融化，形成1k左右的短路孔后，电源继续推动一个较大的电流灌入短路点，形成高热而起火。这种事故通常可以通过一个与压敏电阻串联的热熔接点来避免。热熔接点应与电阻体有良好的热耦合，当最大冲击电流流过时不会断开，但当温度超过电阻体上限工作温度时即断开。研究结果表明，若压敏电阻存
10、在着制造缺陷，易发生早期失效，强度不大的电冲击的多次作用，也会加速老化过程，使老化失效提早出现。压敏电阻选用的基本知识什么是压敏电阻器及其分类与参数?目前市场上压敏电阻主要分为普通插件压敏电阻，雷压敏电阻，和贴片压敏电阻防普通插件压敏电阻主要是用于线路过压保护，和小器件电子产品的防雷过压保护，片径普遍在20mm以下，防雷压敏电阻主要是指片径在25mm以上的插件压敏电阻，引线形式一般分为直引线或者电极片方式，其中电极片方式因其结构原因具有更大的流通量，贴片压敏电阻主要用来作为低压产品的过压保护或者ESD防静电，封装形式从(02014032)使用在ESD静电防护上贴片压敏电阻，特别是信号线的ESD
11、防护需要注意其寄生电容的大小，对于高频信号选用防静电压敏电阻电容量应尽量选小。下面是ESD静电防护推荐电容量选择。压敏电阻器与其他浪涌抑制器比较的优势1更好的热特性与硅二极管只有一个P-N结承受浪涌电流不一样，氧化锌压敏电阻器是由数百万个P-N结组成，这种结构有更好的能量吸收能力和浪涌承受能力。2.反应速度快压敏电阻器有与其它的半导体元件类似的动作特性。因为压敏电阻器的传导发生非常快，延时只在纳秒级的范围内，所以能够满足任何实际需求。3.过温条件下有稳定的电压在超过崩溃电压的情况下，一旦环境温度超过正常的工作温度范围，齐纳二极管的限制电压会随着环境温度的升高而升高，而压敏电阻器的限制电压在超过
12、工作温度范围的情况下仍然几乎保持恒定。当压敏电阻器的漏电流随着元件本体温度的升高而增加时，压敏电阻器的限制电压不会随着温度的改变而改变。4.电容与齐纳二极管相比，压敏电阻器有更高的电容值，根据不同的应用领域，对浪涌抑制器的电容值是不同的，在直流电路中，压敏电阻器的电容既可起到去耦的作用又可以起到抑制瞬时过电压的双重作用。5.低成本与二级管相比，压敏电阻器具有成本低和尺寸小的优点。下面先介绍以下插件压敏电阻压敏电阻器简称VSR，是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。它在电路中用文字符号“RV”或“R”表示，图1-21是其电路图形符号。压敏电阻的种类超低电容ESD静电防护压敏电阻贴片压敏电
13、阻系列ESD静电防护压敏电阻系列05D20D通用压敏电阻系列主要应用于,HDMI接口05D20D高焦耳压敏电阻系列25D压敏电阻系列32D压敏电阻系列防雷压敏电阻系列S型防雷压敏电阻系列插件压敏电阻总规格书SPD防雷压敏电阻模块系列MYL3防雷压敏电阻系列为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的，它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电敏电阻电压值V1mA=220V=476V，V1mA=220V=484V，因此压敏电阻的击穿电压可选在470480规定通过的电流为，MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K标称电压是指通过1mA直流电流时，压敏电阻器
14、两端的电2最大允许电压：此电压分交流和直流两种情况，如为交流，则指的是该压敏电阻所允许加的交流电压的有效示，所以在该交流电压有效值作用下应该选用具有该最大允许电压的压敏电阻，实际上V1mA与ACrms间彼此是相互关联的，知了后者，不过ACrms对使用者更直接，使用者可根据电路工作电压，可以直接按ACrms来选取合适的压敏电阻。在交流回路中，应()Uac，式中Uac为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适直流而言在直流回路中，应当有：min(U1mA)(2)Udc，式中Udc为回路中的直流额定工作电压。在交流回路中，应当有：m)Uac，式中Uac
15、为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安言，压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路设计的通流容量。路中时，应当有：min(U1mA)()Umax，式中Umax为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指3通流容量：所谓通流容量，即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25情况下，对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次的变化不超过10时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命，ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产然而从保护效果出发，要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下，实际发生的通流量是很难精确计算的。简单的讲-通流容量在规定的条件下，允许通过压敏电阻器上的最大脉冲电流值。一般过波，如下图所示：列的脉冲波。实验压敏电阻所用的冲击波有两种，一种是为8/20s波，即通常所说的波头为8s波尾时间为20s的脉冲波，另外4最大限制电压：最大限制电压是指压敏电
