压敏阻值的检测:压敏内阻通常并联在电路中使用,当内阻两端的电流发生急遽变化时,内阻漏电将电压保险丝熔断,起到保护作用。压敏内阻在电路中,常用于电源缺相保护和稳压。检测时将万用表置10k档,基极接于阻值两端,万用表上应显示出压敏内阻上标示的电阻电阻和电容并联怎么算电压,假如超出这个数值很大,则说明压敏内阻已损
压敏内阻标称参数
压敏内阻用字母“MY”表示,如加J为家用,前面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏内阻其实能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电压,在用作缺相保护时必须考虑到这一点。压敏内阻的选用,通常选择标称压敏电流V1mA和通流容量两个参数。
1、所谓压敏电流,即击穿电流或阀值电流。指在规定电压下的电流值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏内阻器时测得的电流值,其产品的压敏电流范围可以从10-9000V不等。可依据具体须要正确选用。通常V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式中,Vp为电路额定电流的峰值。VAC为额定交流电流的有效值。ZnO压敏内阻的电流值选择是至关重要的,它关系到保护疗效与使用寿命。如一台用家电的额定电源电流为220V,则压敏内阻电流值V1mA=1.5Vp=1.5××220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因而压敏内阻的击穿电流可选在470-480V之间。
2、所谓通流容量,即最大脉冲电压的峰值是环境湿度为25℃情况下,对于规定的冲击电压波形和规定的冲击电压次数而言,压敏电流的变化不超过±10%时的最大脉冲电压值。为了延长元件的使用寿命,ZnO压敏内阻所吸收的浪涌电压幅值应大于指南中给出的产品最大通流量。但是从保护疗效出发,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估算的,则选用2-20KA的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时,可将几只单个的压敏内阻并联使用,并联后的压敏电不变,其通流量为各单只压敏内阻数值之和。要求并联的压敏内阻伏安特点尽量相同,否则易导致分流不均匀而毁坏压敏内阻。
压敏内阻器的应用原理
压敏内阻器是一种具有瞬态电焦躁制功能的器件,可以拿来替代瞬态抑制晶闸管、齐纳晶闸管和电容器的组合。压敏内阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,避免因静电放电、浪涌及其它瞬态电压(如雷击等)而导致对它们的毁坏。使用时只需将压敏内阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电流顿时低于某一数值时,压敏内阻器电阻迅速增长,导通大电压,进而保护IC或家电设备;当电流高于压敏内阻器工作电流值时,压敏内阻器电阻极高,近乎开路,因此不会影响元件或家电设备的正常工作。
压敏内阻的选用
选用压敏内阻器前,应先了解以下相关技术参数:标称电流是指在规定的气温和直流电压下,压敏内阻器两端的电流值。漏电压是指在25℃条件下,当施加最大连续直流电流时,压敏内阻器中流过的电压值。等级电流是指压敏内阻中通过8/20等级电压脉冲时在其两端呈现的电流峰值。通流量是表示施加规定的脉冲电压(8/20μs)波形时的峰值电压。浪涌环境参数包括最大浪涌电压Ipm(或最大浪涌电流Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脉冲长度Tt、相邻两次浪涌的最小时间间隔Tm以及在压敏内阻器的预定工作寿命期内,浪涌脉冲的总次数N等。
3.1标称电流选定
通常地说,压敏内阻器经常与被保护元件或装置并联使用,在正常情况下,压敏内阻器两端的直流或交流电流应高于标称电流,虽然在电源波动情况最坏时,也不应低于额定值中选择的最大连续工作电流,该最大连续工作电流值所对应的标称电流值即为选用值。对于缺相保护方面的应用,压敏电流值应小于实际电路的电流值,通常应使用下式进行选择:
VmA=av/bc
式中:a为电路电流波动系数,通常取1.2;v为电路直流工作电流(交流时为有效值);b为压敏电流偏差,通常取0.85;c为器件的老化系数,通常取0.9;
这样估算得到的VmA实际数值是直流工作电流的1.5倍,在交流状态下还要考虑峰值电阻和电容并联怎么算电压,因而估算结果应扩大1.414倍。另外,选用时还必须注意:
(1)必须保证在电流波动最大时,连续工作电流也不会超过最大容许值,否则将减短压敏阻值的使用寿命;
(2)在电源线与大地间使用压敏内阻时,有时因为接地不良而使线与地之间电流上升,所以一般采用比线与线间使用场合更高标称电流的压敏内阻器。
压敏内阻所吸收的浪涌电压应大于产品的最大通流量。
应用
电路浪涌和瞬变防护时的电路。对于压敏内阻的应用联接,大致可分为四种类型:
第一种类型是电源线之间或电源线和大地之间的联接,作为压敏内阻器,最具有代表性的使用场合是在电源线及长距离传输的讯号线遇见雷击而使导线存在浪涌脉冲等情况下对电子产品起保护作用。通常在线间接入压敏内阻器可中单间的感应脉冲有效,而在线与地间接入压敏内阻则对传输线和大地间的感应脉冲有效。若进一步将线间联接与线地联接两种方式组合上去,则可对浪涌脉冲有更好的吸收作用。
第二种类型为负荷中的联接,它主要用于对感性负载忽然开闭造成的感应脉冲进行吸收,以避免器件遭到破坏。通常来说,只要并联在感性负载上就可以了,但依照电压种类和能量大小的不同,可以考虑与R-C串联吸收电路合用。
第三种类型是接点间的联接,这些联接主要是为了避免感应电荷开关接点被电弧烧毁的情况发生,通常与接点并联接入压敏内阻器即可。
第四种类型主要用于半导体元件的保护联接,这些联接方法主要用于可控硅、大功率二极管等半导体元件,通常采用与保护元件并联的方法,以限制电流高于被保护元件的耐压等级,这对半导体元件是一种有效的保护。
氧化锌压敏内阻存在的问题
现有压敏内阻在配方和性能上分为互相不能代替的两大类:
4.1高压型压敏内阻
高压型压敏阻值,其优点是电流梯度高(100~250V/mm)、大电压特点好(V10kA/V1mA≤1.4)但仅对窄占空比(2≤ms)的缺相和浪涌有理想的防护能力,能量密度较小,(50~300)J/cm3。
4.2高能型压敏内阻
高能型压敏内阻,其优点是能量密度较大(300J/cm3~750J/cm3),承受长占空比浪涌能力强,但电流梯度较低(20V/mm~500V/mm),大电压特点差(V10kA/V1mA>2.0)。
这两种配方的性能差异导致了许多应用上的“死区”,在10kV电流等级的输配电系统中广泛采用了真空开关,因为它动作速率快、拉弧小,会在操作顿时引起极高缺相和浪涌能量,假如选用高压型压敏内阻加以保护(如避雷器),尽管它电流梯度高、成本较低,但能量容量小,容易受损;假如选用高能型压敏内阻,尽管它能量容量大,寿命较长,但电流梯度低,成本太高,是后者的5~13倍。
在中小功率变频电源中,缺相保护的对象是功率半导体元件,它对压敏内阻的大电压特点和能量容量的要求都很严格,并且要同时做到器件的大型化。高能型压敏内阻在能量容量上可以满足要求,但大电压性能不够理想,小半径器件的残压比较高,常常达不到限压要求;高压型压敏内阻的大电压特点较好,便于大型化,但能量容量不够,达不到吸能要求。中小功率变频电源在这一领域压敏内阻的应用几乎还是空白。