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压敏电阻的作用及工作原理

2023年05月15日17:37 

什么是压敏电阻。压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻元件。主要用于电路过电压时的电压箝位,并吸收多余的电流,以保护敏感元件。它的英文名称是电压相关电阻器。



什么是压敏电阻。压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻元件。主要用于电路过电压时的电压箝位,并吸收多余的电流,以保护敏感元件。它的英文名称是电压相关电阻器。

压敏电阻为限压保护装置。利用压敏电阻的非线性特性,当压敏电阻的两极间发生过电压时,压敏电阻可以将电压箝位在一个相对固定的电压值之上,实现对后续电路的保护。压敏电阻的主要参数有:压敏电压、流量、结电容、响应时间等。而压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管慢。一般用于电子电路的过压保护,其响应速度能满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千Pf的范围之内,不宜直接应用于高频信号线的保护。应用于交流电路的保护时,结电容会增加泄漏电流,在设计保护电路时需要充分考虑。变阻器的流量大,但比气体放电管小。压敏电阻,简称VDR,是一种电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。

压敏电阻的主要作用是保护电路中的瞬态电压。由于其工作原理如上所述,压敏电阻相当于一个开关。只有当电压高于阈值时,电阻值无限小,开关闭合,使流过它的电流急剧增加而对其他电路的影响没有太大变化,从而减小过电压对后续敏感电路的影响。压敏电阻器的保护功能可反复使用,也可制成类似于电流熔断器的一次性保护装置。

但由于其伏安特性类似于半导体齐纳管,因此也具有多种电路元件功能。例如,压敏电阻器是一种直流高压小电流稳压元件,其稳定电压可达几千伏超过,这是硅稳压器无法达到的。该压敏电阻器可用作电压波动检测元件、直流电平移位元件、荧光激活元件、电压均衡元件等。

现在压敏电阻的保护功能得到了广泛的应用。如,氧化锌压敏电阻器用于家用彩色电视机的电源电路之中。这里使用的压敏电阻具有470V的压敏电压。当瞬态浪涌电压当极大值(非有效值)超过470V时,压敏电阻反映了其箝位特性,从而降低了过高的电压,使后续电路工作在安全范围之内。

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