【技术】压敏电阻的作用和工作原理

2022-08-22 全业电子
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压敏电阻是一种限压保护装置。利用压敏电阻的非线性特性,当压敏电阻的两极之间出现过电压时,压敏电阻可以将压钳放置在相对固定的电压值中,以保护后电路。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。


但压敏电阻的响应时间为ns级,比气体放电管快,比TVS管慢。电子电路过电压保护的响应速度一般可满足要求。压敏电阻的结电容器一般在数百到数千PF的数量范围内,通常不应直接应用于高频信号线的保护。


当应用于交流电路的保护时,结电容器会增加泄漏电流,因此在设计保护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大,但小于气体放电管。压敏电阻简称VDR,是对电压敏感的非线性过电压保护半导体部件。那么其压敏电阻的作用和工作原理想必很多人都不是很清楚,本文全业电子为您讲解压敏电阻的作用和工作原理。


(1)压敏电阻的作用

压敏电阻主要作用就是用于电路中的瞬态电压保护。由于其如上所述的工作原理,使得压敏电阻相当于一个开关,只有当电压高于阙值时,阻值无穷小,开关闭合,使得流过其的电流激增而对其他电路的影响变化不大,进而减小了过电压对后续敏感电路的影响。压敏电阻的这种保护功能可以多次反复使用,也可做成类似于电流保险丝的一次性保护器件。


然而,由于其类似于半导体稳压管的伏安特性,它还具有多种电路元件功能。例如,压敏电阻是一种直流高压小电流稳压元件。稳定电压可达数千伏以上,硅稳压管无法达到,压敏电阻可用作电压波动检测元件,也可用作直流电平移位元件,也可用作荧光启动元件,也可用作均压元件等等。


现在压敏电阻的保护功能已有了广泛应用,例如:家用的彩电的电源电路中就使用了氧化锌压敏电阻,这里使用的压敏电阻压敏电压为470V,当瞬态的浪涌电压最大值(非有效值)超过470V时,压敏电阻就是体现他的钳位特性,把过高的电压拉低,让后级电路工作在一个安全的范围内。


(2)压敏电阻的工作原理

当压敏电阻上的电压低于阈值时,流过它的电流非常小,相当于无限电阻。换句话说,当添加到其上的电压低于阈值时,它相当于一个断开状态的开关。


当压敏电阻上的电压超过其阈值时,流过其电流激增,相当于电阻无限小的电阻。换句话说,当添加到其上的电压高于其阈值时,它相当于一个闭合开关。


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