电阻(一):压敏电阻

1、定义

        压敏电阻(Varistor | Voltage Dependent Resistor):是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,其电阻值会随外部电压而改变,主要用于在电路承受过压时进行电压钳位,吸收多余的电流以保护敏感器件。

2、原理

        压敏电阻在预击穿状态时,相对于受保护电子组件而言, 具有很高的阻抗(数兆欧姆),几乎没有电流流过。 但当瞬间突波电压出现(超过突波吸收器崩溃电压时), 其阻抗会急剧变低(仅有几个欧姆)以泄放大电流,因此电子产品或较昂贵组件受到保护,其 I-V 曲线如下图所示:

        其中虚线是阻值固定电阻的 I-V 曲线图,具有 线性伏安特性

3、主要参数

  • 压敏电压:指在规定的温度和直流(一般为1mA)下,压敏电阻器两端的电压值,用符号 U_{1mA} 表示。
    计算公式为: U_{1mA}=K\cdot U_{ac}  (K为与电源质量有关的系数,一般取2~3,Uac为交流电源电压有效值)
  • 最大连续电压:指在规定环境温度下,能长期持续加在压敏电阻器两端的最大正弦交流电压有效值或最大直流电压值
  • 额定功率:指在规定的环境温度下,可施加给压敏电阻器的最大平均冲击功率。
  • 通流容量:指在规定的条件(规定的时间间隔和次数,施加标准的冲击电流)下,允许通过压敏电阻器上的最大脉冲(峰值)电流值。
    计算时应按压敏电阻浪涌寿命次数定额曲线中冲击10次以上的数值进行计算,约为最大冲击通流量的30%(即0.3 IP)左右 
  • 响应时间:施加额定电压和从非导通状态过渡到导通状态之间的时间

4、选型参考

  1. 考虑电源电压波动、MOV电压精度、MOV老化系数等因素;
  2. MOV的箝位电压应小于后级被保护电路中最大可承受的瞬态安全电压;
  3. 在通信电路中或低功耗电路中,要特别关注MOV结电容和漏电流,不能影响线路正常运行;
  4. MOV是老化型的元器件,在应用时,要考虑使用环境、测试标准冲击次数和方法,具体可参考压敏电阻的降额曲线;
  5. 压敏电阻均为插件元器件,尺寸与通流量成正比,尺寸大,通流量大,耐冲击电流就越大,对电路的保护更可靠

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