壓敏電阻相關(guān)術(shù)語解析 怎樣選擇正確的壓敏電阻

QA&

問：壓敏電阻規(guī)格說明

壓敏電阻是非線性雙向電壓依賴型保護器件，具有相對較高的瞬態(tài)電流和能量等級（反應(yīng)時長為納秒至毫秒等級）。壓敏電阻的快速反應(yīng)時間用于防止電子電路出現(xiàn)電壓瞬變、電壓浪涌、電壓尖峰、過電壓事件和ESD。壓敏電阻通常用于電路前端的輸入線路，有時也用于電路后端的輸出線路。壓敏電阻是常開型器件，直至過壓發(fā)生，在這種情況下，壓敏電阻以指數(shù)級速度降低電阻的方式來鉗制電壓。

因為大多數(shù)過電壓情況電壓值都未知，所以很難知道壓敏電阻是否是在其限值范圍內(nèi)使用。壓敏電阻如果在規(guī)格范圍內(nèi)操作，則隨著時間的推移通常不會出現(xiàn)任何劣化現(xiàn)象；但是，在電壓事件出現(xiàn)后壓敏電阻會隨著時間的推移變得“更具電阻性”（老化）。壓敏電阻的老化失效最初會表現(xiàn)為幾乎短路的狀態(tài)，但如果壓敏電阻沒有串聯(lián)熱敏電阻或電阻絲以限制電流值，則電路最終會開路。

某些壓敏電阻會內(nèi)置熱元件，這不僅可快速檢測過高熱量，還可節(jié)省電路板空間。此類壓敏電阻有2個或3個引腳封裝形式，其中第3個引腳通常是一個“輸出指示器”，顯示壓敏電阻內(nèi)部的狀態(tài)，通常是輸出到某種外部指示器電路。每個封裝內(nèi)也可以包含多個壓敏電阻。

大多數(shù)壓敏電阻的規(guī)格書中還包含脈沖率曲線圖或抗重復(fù)浪涌能力圖，以展示壓敏電阻對應(yīng)的規(guī)格。超出這些規(guī)格可能導(dǎo)致器件不符合最初發(fā)布的規(guī)格。如果未正確選擇規(guī)格，則可能導(dǎo)致壓敏電阻無法正常工作、生命周期縮短或完全失效。因為針對每個壓敏電阻可采用不同的測試方法來確定壓敏電阻值，所以在確定是否選擇了正確的壓敏電阻之前，務(wù)必要查看規(guī)格書。

壓敏電阻相關(guān)術(shù)語

壓敏電壓（最小值）： 壓敏電阻電阻值發(fā)生變化時的近似最小電壓，或“開始導(dǎo)通”電壓，通常通過在指定的受控電路或電氣值下運行壓敏電阻來確定該值。

壓敏電壓（典型值）： 該值為最小和最大壓敏電壓之間的典型浪涌電壓或近似“中點”電壓。這通常是衍生自最小和最大電壓的中點電壓的特定通用值。

壓敏電壓（最大值）： 有時稱為鉗位電壓（最大值），是壓敏電阻在指定峰值脈沖持續(xù)時間內(nèi)傳導(dǎo)（或通過電路）的近似最大電壓，如果在規(guī)格范圍內(nèi)操作，則不會導(dǎo)致設(shè)備故障。通常在指定的受控電路中運行壓敏電阻來確定該值，或者在諸如最大鉗位電壓（類電流下）等電氣值下確定。

電流 - 浪涌： 給定波形的指定峰值脈沖持續(xù)時間內(nèi)的最大峰值電流，可在不引起設(shè)備故障的情況下應(yīng)用。雖然壓敏電阻可以應(yīng)對這種浪涌，但大多數(shù)制造商都認(rèn)為在建議更換壓敏電阻之前，浪涌電流只能出現(xiàn)一次。

能量： 在事件發(fā)生時，壓敏電阻在給定波形的指定峰值脈沖持續(xù)時間內(nèi)可消耗的最大焦耳（或瓦秒）。通常在指定的受控電路和電氣值下運行壓敏電阻來確定該值。壓敏電阻只能對此最大量級做出一次反應(yīng)，做出反應(yīng)后建議進行更換。盡管壓敏電阻在事件發(fā)生后可能仍可以工作，但可能無法正常工作。

最大交流電壓： 該值為可以在壓敏電阻上持續(xù)施加的最大RMS線電壓。選值可稍高于實際的RMS線電壓。正弦波的峰值電壓不應(yīng)與最小壓敏電壓重疊，這會降低壓敏電阻的壽命。值得慶幸的是，這是制造商在其規(guī)格范圍內(nèi)進行計算的常規(guī)做法。

最大直流電壓： 該值為可以在壓敏電阻上持續(xù)施加的最大直流線電壓。選值可稍高于實際的直流線電壓，但制造商很多時候會在其規(guī)格范圍內(nèi)包含這個余量。

怎樣選擇正確的壓敏電阻

確定能夠使壓敏電阻正常工作的連續(xù)工作電壓，并選擇最大交流或直流電壓等于或稍高于此連續(xù)工作電壓的壓敏電阻。由于供電線通常具有電壓變化容差，因此最大額定電壓比實際線電壓高10-15%很常見。通常情況下，壓敏電阻已經(jīng)將該比率計入其電壓值。當(dāng)極低的漏電流比可能的最低保護電平更重要時，可以考慮使用具有更高工作電壓的壓敏電阻。

確定事件發(fā)生時由壓敏電阻吸收的能量。雖然這有時可能是未知值，但是可以在發(fā)生環(huán)境和規(guī)格書規(guī)范界定的事件期間使用壓敏電阻的所有絕對最大負(fù)載值來確定該值。重要的是選擇具有能量耗散額定值的壓敏電阻，其最小值等于或在理想情況下超過電路可能產(chǎn)生事件所需的能量耗散。壓敏電阻只能對其額定的最高能量水平做出一次反應(yīng)，做出反應(yīng)后建議進行更換。盡管壓敏電阻在事件發(fā)生后可能仍可以工作，但可能無法正常工作。

計算穿過壓敏電阻的峰值瞬態(tài)電流，通常稱為浪涌電流。浪涌電流是指在指定的持續(xù)時間和波形內(nèi)可以通過壓敏電阻的最大電流。重要的是選擇具有浪涌電流額定值的壓敏電阻，該值等于或在理想情況下超過電路可能產(chǎn)生的事件所需的電流額定值以確保正常工作。雖然壓敏電阻可以應(yīng)對這種浪涌，但大多數(shù)制造商都認(rèn)為在建議更換壓敏電阻之前，浪涌電流只能出現(xiàn)一次。

確定功率耗散要求。重要的是選擇額定功率等于或在理想情況下超過電路可能產(chǎn)生的事件所需的功率容量的壓敏電阻。功率、浪涌電流和能量等級遠(yuǎn)高于事件預(yù)期值很常見。這些降額因數(shù)通常比所需的常見應(yīng)力容差大至少50倍。如果不確定事件的因素，選擇功率、浪涌電流和能量等級更高的設(shè)備會更安全。

選擇提供所需壓敏電壓最大值的模型，有時稱為鉗位電壓（最大值）。必須根據(jù)電路輸入或輸出在事件期間可承載的近似最大電壓值來選擇鉗位電壓。您必須確保您的電路能夠承載此電壓。簡而言之，該電壓大概是電路下線可承載的最高電壓。然而，當(dāng)電壓接近于最小壓敏電壓時，壓敏電阻開始傳導(dǎo)，可能會在達(dá)到實際鉗位電壓之前產(chǎn)生一些較微弱的鉗制效應(yīng)。

編輯：jq