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壓敏電阻避雷器工作原理及優缺點

文章來源:嘉科集團 人氣:1931 發表時間:2017-12-05 10:49:33
有受雷擊浪涌威脅的電子/電力設備,就一定有工程師為之設計的雷擊浪涌防護方案,碩凱電子確實有為行業客戶設計通用的雷擊浪涌防護方案,但是在具體的防護應用中,碩凱電子工程師本著防護最優化的原則,在電路保護器件選型的時候都會根據客戶產品的防護等級以及實際的應用環境來隨機應變,確保產品的雷擊浪涌防護方案有效。本篇小碩的主要目的是給各位關注雷擊浪涌防護方案設計和雷擊浪涌防護器件選型的工程師們分享壓敏電阻避雷器的工作原理以及壓敏電阻作為防雷器件的優缺點。
此文關鍵字:壓敏電阻避雷器工作原理

  有受雷擊浪涌威脅的電子/電力設備,就一定有工程師為之設計的雷擊浪涌防護方案,碩凱電子確實有為行業客戶設計通用的雷擊浪涌防護方案,但是在具體的防護應用中,碩凱電子工程師本著防護最優化的原則,在電路保護器件選型的時候都會根據客戶產品的防護等級以及實際的應用環境來隨機應變,確保產品的雷擊浪涌防護方案有效。本篇小碩的主要目的是給各位關注雷擊浪涌防護方案設計和雷擊浪涌防護器件選型的工程師們分享壓敏電阻避雷器的工作原理以及壓敏電阻作為防雷器件的優缺點。

  壓敏電阻避雷器的工作原理:

  它相當于一個可變電阻,它是并聯于電路中的。當電路在正常使用時,壓敏電阻的阻抗很高,漏電流很小,可視為開路,對電路幾乎沒有影響。但當一很高的突波電壓到來時,壓敏電阻的電阻值瞬間下降(它的電阻值可以從MΩ(兆歐)級變到mΩ(毫歐)級),使它可以流過很大的電流,同時將過電壓箝位在一定數值。由于壓敏電阻的突波承受能力取決于它的物理尺寸,因而有可能獲得不同的浪涌電流值。

  以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻,當加在電阻兩端的電壓小于壓敏電壓時,壓敏電阻呈高阻狀態,如果并聯在電路上,該閥片呈斷路狀態;當加在壓敏電阻兩端的電壓大于壓敏電壓時,壓敏電阻就會擊穿,呈現低阻值,甚至接近短路狀態。壓敏電阻這種被擊穿狀態是可以恢復的,當高于壓敏電壓的電壓被撤銷以后,它又恢復高阻狀態。當電力線被雷擊時,雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過壓敏電阻流入大地,使電力線上的類電壓被鉗制在安全范圍內。

  壓敏電阻避雷器的優缺點:

  優點:

  1、由于壓敏電阻避雷器不需要串聯間隙,因此結構簡單、體積小、重量輕、壽命長。

  2、性能穩定。由于壓敏電阻避雷器沒有間隙,不存在間隙放電電壓受外界因素影響的問題,也不存在間隙放電分散性和誤動等問題。

  3、制造方便,適用于自動化批量生產。

  4、便于制成直流避雷器。由于它沒有間隙,不產生電弧,且具有良好的非線性電阻特性,使制造直流避雷器的困難迎刃而解。

  5、保護性能好。壓敏電阻避雷器的保護性能與間隙的放電電壓無關,僅由閥片沖擊殘壓決定。而氧化鋅閥片殘壓又較低,所以保護性能好。

  6、可以承受多重雷擊。在雷電流通過金屬氧化物避雷器之后,沒有工頻續流通過,所以通過避雷器的能量大為減少,因此它能承受多重雷擊。

  7、通流能力大。金屬氧化物避雷器通流能力比碳化硅避雷器強,當單片氧化鋅閥片通流容量不能滿足時,除可以將閥片直徑加大外,還可以采用多支避雷器并聯,以提高通流容量。

  缺點:

  1、壓敏電阻的非線性特性較差(動態電阻較大)

  2、大電流時限制電壓(箝位電壓)較高

  3、低電壓時漏電流較大,較易老化

  產品的多樣化促進了市場的繁榮,而同時帶來的是產品選型的困擾,采購最容易在眾多同類產品中挑花眼。其實防雷器件選型最佳的方式就是先由工程師確定產品的防護等級、工作電壓,初步確定選型的范圍。再由采購篩選出實力相當能夠提供優質樣品和實驗室的供應商,最終由雙方的工程師進行最終的防護器件選型。壓敏電阻分為插件壓敏電阻和貼片壓敏電阻,工程師在進行選型的時候務必要根據產品的PCB板選擇合適封裝的壓敏電阻避雷器。

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