壓敏電阻主要是用來保護(hù)那些易受靜電和高壓等破壞環(huán)境的一種電阻,在一些集成化較高,應(yīng)用功能復(fù)雜的環(huán)境中應(yīng)用較多,其中片式壓敏電阻體積小,適應(yīng)于高度集成化的電子環(huán)境。據(jù)了解,手持式電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,使得手機(jī)、手提電腦、PDA、數(shù)碼相機(jī)和醫(yī)療儀器等產(chǎn)品對電路系統(tǒng)的速度和工作電壓提出更為嚴(yán)格的要求。片式壓敏電阻雖因其響應(yīng)速度快、無極性、成本低以及和SMT工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)而被推到了市場前沿。
在手機(jī)中的應(yīng)用中,由于增加了多種新功能,如彩屏、可拍照、MMS,手機(jī)中的IC集成度也越來越高,與此同時(shí),半導(dǎo)體器件和IC的工作電壓越來越低,當(dāng)芯片變得越來越薄時(shí),遭受過電壓和靜電放電(ESD)危害的幾率大大增加了。由于過電壓和靜電放電對集成電路和半導(dǎo)體器件會(huì)造成損壞,因而需要大量的過電壓保護(hù)元件來對昂貴的半導(dǎo)體器件提供保護(hù)。
片式壓敏電阻行情看好,但同時(shí)卻面臨了一個(gè)尷尬,片式壓敏電阻由于價(jià)格堅(jiān)挺,一般而言,同種類型的片式壓敏電阻要比DIP型的價(jià)格高出3-5倍。以致擴(kuò)大市場份額的過程中和貼片LED同顯步履蹣跚。元件市場片式壓敏電阻的實(shí)際情形是,供應(yīng)市場不大,需求市場也不大。壓敏電阻市場DIP直插產(chǎn)品是主流,SMT產(chǎn)品則是發(fā)展趨勢。
靜態(tài)電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。壓敏電阻雖然能吸收很大的浪涌電能量,但不能承受毫安級(jí)以上的持續(xù)電流,在用作過壓保護(hù)時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。壓敏電阻的選用,一般選擇標(biāo)稱壓敏電壓V1mA和通流容量兩個(gè)參數(shù)。
絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
壓敏電阻是一種以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,隨著加在它上面的電壓不斷增大,它的電阻值可以從MΩ(兆歐)級(jí)變到mΩ(毫歐)級(jí)。當(dāng)電壓較低時(shí),壓敏電阻工作于漏電流區(qū),呈現(xiàn)很大的電阻,漏電...
1、 壓敏電阻器的工作環(huán)境溫度應(yīng)該在技術(shù)條件規(guī)定的范圍以內(nèi)。2、 壓敏電阻器的工作電壓(連續(xù)施加在壓敏電阻器兩端的電壓)不能超過壓敏電阻器技術(shù)參數(shù)表中列出的“最大連續(xù)工作電壓”值。3、 在浪涌脈沖重復(fù)...
區(qū)別一、功率較大場合下的可變電阻器(線繞式結(jié)構(gòu)),體積很大,動(dòng)片可以左右滑動(dòng),進(jìn)行阻值調(diào)節(jié)。 區(qū)別二、可變電阻器的體積比一般電阻器的體積大些,同時(shí)電路中可變電阻器較少,在線路板中能方便地找到它。 區(qū)別...
電壓溫度系數(shù)是指在規(guī)定的溫度范圍(溫度為20~70℃)內(nèi),壓敏電阻器標(biāo)稱電壓的變化率,即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時(shí),溫度改變1℃時(shí)壓敏電阻兩端的相對變化。
電流溫度系數(shù)是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時(shí),溫度改變1℃時(shí),流過壓敏電阻器電流的相對變化。
電壓非線性系數(shù)是指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下,其靜態(tài)電阻值與動(dòng)態(tài)電阻值之比。
漏電流又稱等待電流,是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和最大直流電壓下,流過壓敏電阻器的電流。
流過壓敏電阻器的電流為某一值時(shí),在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值的殘壓。殘壓比則為殘壓與標(biāo)稱電壓之比。
一次以8/20μs標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作一次沖擊的最大電流值,此時(shí)壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。2次以8/20μs標(biāo)準(zhǔn)波形的電流作兩次沖擊的最大電流值,兩次沖擊時(shí)間間隔為5分鐘,此時(shí)壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。
壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計(jì)算W=kIVT(J)
其中I--流過壓敏電阻的峰值;
V--在電流I流過壓敏電阻時(shí)壓敏電阻兩端的電壓;
T--電流持續(xù)時(shí)間;
k--電流I的波形系數(shù)。
對:
2ms的方波 k=1,
8/20μs波 k=1.4,
10/1000μs k=1.4。
壓敏電阻對2ms方波,吸收能量可達(dá)330J每平方厘米;對8/20μs波,電流密度可達(dá)2000A每立方厘米,這表明他的通流能力及能量耐量都是很大的。
一般來說壓敏電阻的片徑越大,它的能量耐量越大,耐沖擊電流也越大,選用壓敏電阻時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)常遇到能量較小、但出現(xiàn)頻率次數(shù)較高的過電壓,如幾十秒、一兩分鐘出現(xiàn)一次或多次的過電壓,這時(shí)就應(yīng)該考慮壓敏電阻所能吸收的平均功率。
最大限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的最高電壓值,它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過壓敏電阻器兩端所產(chǎn)生的電壓,此電壓又稱為殘壓,所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護(hù)物的耐壓水平Vo,否則便達(dá)不到可靠的保護(hù)目的,通常沖擊電流Ip值較大,例如2.5A或者10A,因而壓敏電阻對應(yīng)的最大限制電壓Vc相當(dāng)大,例如MYG7K471其Vc=775(Ip=10A時(shí))。
通流容量也稱通流量,是指在規(guī)定的條件(以規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù),施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流)下,允許通過壓敏電阻器上的最大脈沖(峰值)電流值。一般過壓是一個(gè)或一系列的脈沖波。實(shí)驗(yàn)壓敏電阻所用的沖擊波有兩種,一種是為8/20μs波,即通常所說的波頭為8μs波尾時(shí)間為20μs的脈沖波,另外一種為2ms的方波。
所謂通流容量,即最大脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度為25℃情況下,對于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言,壓敏電壓的變化不超過±10%時(shí)的最大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應(yīng)小于手冊中給出的產(chǎn)品最大通流量。然而從保護(hù)效果出發(fā),要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下,實(shí)際發(fā)生的通流量是很難精確計(jì)算的,則選用2-20kA的產(chǎn)品。如手頭產(chǎn)品的通流量不能滿足使用要求時(shí),可將幾只單個(gè)的壓敏電阻并聯(lián)使用,并聯(lián)后的壓敏電壓不變,其通流量為各單只壓敏電阻數(shù)值之和。要求并聯(lián)的壓敏電阻伏安特性盡量相同,否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。
此電壓分交流和直流兩種情況,如為交流,則指的是該壓敏電阻所允許加的交流電壓的有效值,以ACrms表示,所以在該交流電壓有效值作用下應(yīng)該選用具有該最大允許電壓的壓敏電阻,實(shí)際上V1mA與ACrms間彼此是相互關(guān)聯(lián)的,知道了前者也就知道了后者,不過ACrms對使用者更直接,使用者可根據(jù)電路工作電壓,可以直接按ACrms來選取合適的壓敏電阻。在交流回路中,應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA) ≥(2.2~2.5)Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時(shí),有適當(dāng)?shù)陌踩6取χ绷鞫栽谥绷骰芈分?,?yīng)當(dāng)有:min(U1mA) ≥(1.6~2)Udc,式中Udc為回路中的直流額定工作電壓。在信號(hào)回路中時(shí),應(yīng)當(dāng)有:min(U1mA)≥(1.2~1.5)Umax,式中Umax為信號(hào)回路的峰值電壓。壓敏電阻的通流容量應(yīng)根據(jù)防雷電路的設(shè)計(jì)指標(biāo)來定。一般而言,壓敏電阻的通流容量要大于等于防雷電路設(shè)計(jì)的通流容量。
MYG05K規(guī)定通過的電流為0.1mA,MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K標(biāo)稱電壓是指通過1mA直流電流時(shí),壓敏電阻器兩端的電壓值。
所謂壓敏電壓(VARISTOR VOLTAGE),即擊穿電壓或閾值電壓。指在規(guī)定電流下的電壓值,大多數(shù)情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時(shí)測得的電壓值,其產(chǎn)品的壓敏電壓范圍可以從10-9000V不等??筛鶕?jù)具體需要正確選用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp為電路額定電壓的峰值。VAC為額定交流電壓的有效值。ZnO壓敏電阻的電壓值選擇是至關(guān)重要的,它關(guān)系到保護(hù)效果與使用壽命。如一臺(tái)用電器的額定電源電壓為220V,則壓敏電阻電壓值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此壓敏電阻的擊穿電壓可選在470-480V之間。
片式壓敏電阻器(VARISTOR)是壓敏電阻器的一種,它是用氧化鋅非線性電阻元件作為核心而制成的電沖擊保護(hù)器件。氧化鋅非線性電阻元件是以氧化鋅(ZnO)為主體材料,添加多種其他微量元素,用陶瓷工藝制成的化合物半導(dǎo)體元件。它的基本特性是電流一電壓關(guān)系的非線性。當(dāng)加在它兩端的電壓低于某個(gè)閥電壓,即"壓敏電壓"時(shí),它的電阻值極大,為兆歐級(jí);而當(dāng)加在它兩端的電壓超過壓敏電壓后,電阻值隨電壓的增高急速下降,可小到歐姆級(jí)、毫歐姆級(jí)。壓敏電阻器與普通電阻器不同,普通電阻器遵守歐姆定律,而片式壓敏電阻器的電壓與電流則呈特殊的非線性關(guān)系。當(dāng)片式壓敏電阻器兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí),其電阻值接近無窮大,內(nèi)部幾乎無電流流過。當(dāng)片式壓敏電阻器兩端電壓略高于標(biāo)稱額定電壓時(shí),它將被迅速擊穿導(dǎo)通,并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài),工作電流也急劇增大。當(dāng)其兩端電壓低于標(biāo)稱額定電壓時(shí),片式壓敏電阻器又能恢復(fù)為高阻狀態(tài)。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓超過其最大限制電壓時(shí),壓敏電阻器將完全擊穿損壞,無法再自行恢復(fù)。一般而言,片式壓敏電阻器的制作工藝流程如下:疊層,切割,排膠,燒結(jié),倒角,涂敷,端電極,電鍍。
片式壓敏電阻器廣泛地應(yīng)用在家用電器及其它電子產(chǎn)品中,起過電壓保護(hù)、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護(hù)半導(dǎo)體元器件等作用。
片式壓敏電阻器的主要參數(shù)有:標(biāo)稱電壓、電壓比、最大控制電壓、殘壓比、通流容量、漏電流、電壓溫度系數(shù)、電流溫度系數(shù)、電壓非線性系數(shù)、絕緣電阻、靜態(tài)電容等。
壓敏電阻器簡介
具有非線性伏安特性并有抑制瞬態(tài)過電壓作用的固態(tài)電壓敏感元件。當(dāng)端電壓低于某一閾值時(shí),壓敏電阻器的電流幾乎等于零;超過此閾值時(shí),電流值隨端電壓的
增大而急劇增加。壓敏電阻器的非線性伏安特性是由壓敏體(或稱壓敏結(jié))電壓降的變化而引起的,所以又稱為非線性電阻器。表中列出常見的壓敏電阻器的類別。 在電力工業(yè)中,常使用壓敏材料制成避雷器閥片。反向特性的硒整流片和雪崩二極管等也具有壓敏特性,但習(xí)慣上仍沿用各自的原名。
1929~1930年,美國和德國幾乎同時(shí)用碳化硅壓敏材料制成高壓避雷器。40年代末,蘇聯(lián)制成低壓碳化硅壓敏電阻器。1968年日本研制出氧化鋅壓敏材料。這種材料具有比其他材料更為優(yōu)異的電氣性能,至今仍獲得廣泛應(yīng)用。其他金屬氧化物(Fe2O3、TiO等)壓敏電阻器也得到發(fā)展。
壓敏電阻器主要用于限制有害的大氣過電壓和操作過電壓,能有效地保護(hù)系統(tǒng)或設(shè)備。用氧化鋅壓敏材料制成高壓絕緣子,既有絕緣作用,又能實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)過電壓保護(hù)。此外,壓敏電阻器在電子電路中可用于消火花、消噪音、穩(wěn)壓和函數(shù)變換等。
壓敏電阻器的端電壓超過某一閾值后,其伏安特性可用下式表示:
式中I為通過壓敏電阻器的電流峰值,U為端電壓峰值,C或A為材料常數(shù),β為電流非線性指數(shù),γ=1/β為電壓非線性指數(shù)。其他參數(shù)還有標(biāo)稱工作電壓、壓敏電壓、漏電流、通流容量、單片承受能量和使用壽命等。
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評(píng)分: 4.3
通過摻雜La2O3,PbO和ZnO,在空氣中燒結(jié)制備得到了SrTiO3基壓敏電阻陶瓷。研究了摻雜劑對該種陶瓷相結(jié)構(gòu)、形貌和電性能的影響,并對在氧化性氣氛中制備SrTiO3基半導(dǎo)體陶瓷的方法進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,所制壓敏電阻具有高的相對介電常數(shù)(εr=(1.51~2.78)×104)和良好的非線性J-E特性(α=5.5~7.2)。在氧化性氣氛中實(shí)現(xiàn)SrTiO3半導(dǎo)化的關(guān)鍵是PbO摻雜能在SrTiO3中形成活性點(diǎn),從而促進(jìn)稀土離子在燒結(jié)中取代A位產(chǎn)生施主缺陷。
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評(píng)分: 4.4
簡述電源系統(tǒng)和信號(hào)線系統(tǒng)的雷電感應(yīng)過電壓的防護(hù)理論、方法及各類防雷用過電壓保護(hù)器、壓敏電阻器的性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
片式壓敏電阻器描述
多層片式壓敏電阻器(MLV)是一種浪涌電壓抑制器。它是采用先進(jìn)的疊層片式化技術(shù)制造的半導(dǎo)體陶瓷元件,它能為被保護(hù)元件(電路)提供強(qiáng)有力的保護(hù),同時(shí)具有優(yōu)良的浪涌能量吸收能力及內(nèi)部散熱能力。該元件是一種無引線的片式結(jié)構(gòu),其寄生電感非常小、響應(yīng)速度非常快(響應(yīng)時(shí)間<0.5ns),因此它具有優(yōu)良的ESD及各種浪涌噪聲的抑制能力。與傳統(tǒng)的齊納二極管和圓片壓敏電阻器相似,具有體積小、重量輕、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。
《電子設(shè)備用壓敏電阻器(第2部分):分規(guī)范 浪涌抑制型壓敏電阻器(GB/T 10194-1997)》與GB10194—88相比主要區(qū)別是按不同的材料把壓敏電阻器分成不同的種類,再根據(jù)不同種類的壓敏電阻器規(guī)定不同的試驗(yàn)方法和要求。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國電子工業(yè)部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國電子設(shè)備用阻容元件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:國營華星無線電器材廠。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:韓長生。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1988年10月21日。
《電子設(shè)備用壓敏電阻器(第1部分):總規(guī)范(GB/T 10193-1997)》的附錄A、附錄B和附錄C都是標(biāo)準(zhǔn)的附錄。本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國電子工業(yè)部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國電子設(shè)備用阻容元件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:國營華星無線電器材廠。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:韓長生。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布于1988年10月21日。