压敏电阻器的应用原理

发布时间:2012-11-30 阅读量:1737 来源: 我爱方案网 作者:

压敏电阻是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变的电阻,或者说是"电阻值对电压敏感"的阻器。简写为VDR”。
压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的是"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器。压敏电阻器是利用半导体材料的非线性伏安特性而制成的一种电压敏感元件。
 
压敏电阻是并联在电路中的,它对电压比较敏感(达到一定的异常高的电压),在正常工作电压的时候 它相当于绝缘体,在电压异常大的时候 电阻阻值瞬间变的很小,电流经过压敏电阻回流到前端 ,拉端保险丝 ,如果电压比较大时间比较长 自身也瞬间击穿,保护了后端电路。
 
压敏电阻器的应用原理
压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC或电器设备;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。
 
压敏电阻有自己的敏感电压,当两端的电压等于或超出其敏感电压时,电阻就会从无穷大,迅速减小,类似于短路,烧断电路前级保险丝。达到保护后级电路的目的。对于电流小电压高的脉冲来说,由于它相当于短路,所以高脉冲就被他个旁路了,当高电压过去之后,他的阻值又恢复到无穷大,从而保护了后级电路,不被高电压或高脉冲击坏。
 
压敏电阻实际上是一种伏安特性呈非线性的敏感元件,在正常电压条件下,这相当于一只小电容器,而当电路出现过电压时,它的内阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增加几个数量级,从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏,它的伏安特性是对称的,如下图所示。
 
光敏电阻
 
这种元件是利用陶瓷工艺制成的,它的内部微观结构如图(1)b 所示。微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率却很高,相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒,这就是一压敏电阻单元,每个单元击穿电压大约为3.5V,如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的单元越多,其击穿电压就超高,基片的横截面积越大,其通流容量也越大。压敏电阻在工作时,每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量,而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率,这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。
 
压敏电阻

压敏电阻的检测方法
(1)测量绝缘电阻用万用表RX1k挡,测量压敏电阻两引脚之间的正.反向绝缘电阻,均应为无穷大,否则,说明漏电流大。若所测电阻很小,说明压敏电阻已损坏,不能使用。
    
压敏电阻
 
(2)测量标称电压电路如图3所示,利用兆欧表(摇表)提供测试电压,使用两块万用表,一块用直流电压挡读出标称电压值,另一块用直流电流挡读出标称电流。然后调换压敏电阻引脚位置用同样方法再读出标称电压和标称电流,然后对比两次测量值,应该大约相等,否则说明对称性不好。检测压敏电阻时应注意:(1)万用表直流电压挡应视压敏电阻标称电压值来正确选择,例如标称电压470V则宜选用大于500V以上挡。(2)万用表直流电流挡一般选1毫安挡。
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