壓敏電阻的選用
選用壓敏電阻器前,應(yīng)先了解以下相關(guān)技術(shù)參數(shù):標稱電壓(即壓敏電壓)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,當施加最大連續(xù)直流電壓時,壓敏電阻器中流過的電流值。等級電壓是指壓敏電阻中通過8/20等級電流脈沖時在其兩端呈現(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間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預定工作壽命期內(nèi),浪涌脈沖的總次數(shù)N等。
1、 標稱電壓選取
一般地說,壓敏電阻器常常與被保護器件或裝置并聯(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)低于標稱電壓,即使在電源波動情況最壞時,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)工作電壓值所對應(yīng)的標稱電壓值即為選用值。對于過壓保護方面的應(yīng)用,壓敏電壓值應(yīng)大于實際電路的電壓值,一般應(yīng)使用下式進行選擇:
VmA=av/bc
式中:a為電路電壓波動系數(shù),一般取1.2;v為電路直流工作電壓(交流時為有效值);b為壓敏電壓誤差,一般取0.85;c為元件的老化系數(shù),一般取0.9;
這樣計算得到的VmA實際數(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,因此計算結(jié)果應(yīng)擴大1.414倍。另外,選用時還必須注意:
(1) 必須保證在電壓波動最大時,連續(xù)工作電壓也不會超過最大允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;
(2) 在電源線與大地間使用壓敏電阻時,有時由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。
2、通流量的選取
通常產(chǎn)品給出的通流量是按產(chǎn)品標準給定的波形、沖擊次數(shù)和間隙時間進行脈沖試驗時產(chǎn)品所能承受的最大電流值。而產(chǎn)品所能承受的沖擊數(shù)是波形、幅值和間隙時間的函數(shù),當電流波形幅值降低50%時沖擊次數(shù)可增加一倍,所以在實際應(yīng)用中,壓敏電阻所吸收的浪涌電流應(yīng)小于產(chǎn)品的最大通流量。
3、壓敏電阻應(yīng)用
圖1所示是采用壓敏電壓器進行電路浪涌和瞬變防護時的電路連接圖。對于壓敏電阻的應(yīng)用連接,大致可分為四種類型:
第一種類型是電源線之間或電源線和大地之間的連接,如圖1(a)所示。作為壓敏電阻器,最具有代表性的使用場合是在電源線及長距離傳輸?shù)男盘柧€遇到雷擊而使導線存在浪涌脈沖等情況下對電子產(chǎn)品起保護作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對線間的感應(yīng)脈沖有效,而在線與地間接入壓敏電阻則對傳輸線和大地間的感應(yīng)脈沖有效。若進一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來,則可對浪涌脈沖有更好的吸收作用。
第二種類型為負荷中的連接,見圖1(b)。它主要用于對感性負載突然開閉引起的感應(yīng)脈沖進行吸收,以防止元件受到破壞。一般來說,只要并聯(lián)在感性負載上就可以了,但根據(jù)電流種類和能量大小的不同,可以考慮與R-C串聯(lián)吸收電路合用。
第三種類型是接點間的連接,見圖1(c)。這種連接主要是為了防止感應(yīng)電荷開關(guān)接點被電弧燒壞的情況發(fā)生,一般與接點并聯(lián)接入壓敏電阻器即可。
第四種類型主要用于半導體器件的保護連接,見圖1(d)。這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導體器件,一般采用與保護器件并聯(lián)的方式,以限制電壓低于被保護器件的耐壓等級,這對半導體器件是一種有效的保護。