《压敏电阻器的伏安特性和电性能参数.》.pdf

压敏电阻器的伏安特性和电性能参数 来源:电源谷 作者:Blash 发布时间:2007-03-20 13:40:09 1 、与其他元件相比，压敏电阻器的电性能参数较多，若要很好地理解这些参数的意义，就要首先了解 压敏电阻器的外加电压与流过压敏电阻器本体电流之间的关系，这个关系被称为伏安特性（ V/I 特性）。 压敏电阻的典型伏安特性如图 1 所示。 图 1 压敏电阻的伏安特性（ 24 ℃ ） -5 2 由该图看出， V/I 曲线可明显地分为三个区域：预击穿区 (J=0~10 A/cm ) 、击穿区（ J = -5 2 2 10 ~10A/cm ）、回升区（J 10A/cm ）。 预击穿区的 V/I 特性呈现 lg J ∝ E 1/2 的关系，如图 2 所示。 击穿区的特性呈观 lg J ∝ lgE 的关系，且可表示为： j=(E/K)α 或 I =(U/K) α （ 1 ） 式中， K 为常数、 α 表示击穿区的非线性系数。 回升区的特性呈现 J ∝ E 的欧姆关系。 压敏电阻的伏安特性随温度的变化如图 3 所示。 图 3 不同温度下的伏安特性 由该图可见预击穿区的 V/I 特性随温度变化很大，即在外加电压相同的情况下，流过压敏电阻的电流会 随着环境温度的提高而大幅度增加；击穿区的 V/I 特性几乎不受温度的影响。 虽然每只压敏电阻都有它特定的 V/I 特性曲线，但是同规格压敏电阻的 V/I 特性曲线又是比较近似的， 我们在产品说明书中只要给出每个规格产品的最典型 V/I 特性曲线，一般就可以满足用户的需要。 从压敏电阻的典型伏安特性曲线（图 1 ）我们可以很直观地理解压敏电阻的功能和大多数电性能参数 的实际意义，及其它们的在应用中作用。下面，我们详细介绍压敏电阻的电性能参数。 2 压敏电压 U （ varistor voltage ）和直流参考电流I N 0 从压敏电阻的典型伏安特性曲线（图 1 ）我们可以明显地看出：压敏电阻在其 V/I 特性曲线的预击穿 区内有一个拐点，这个拐点对应着一个特定的拐点电压和一个特定的拐点电流；当外加电压高于这个拐点 电压，压敏电阻就进入“导通”状态（电阻值变小）；当外加电压低于这个拐点电压，压敏电阻就进入了“截 止”状态（电阻值变大）。压敏电阻的最重要的特性就是电阻值随外加电压敏感变化， V/I 特性曲线中的 拐点电压最能反应压敏电阻的这一重要特性，因此我们可以将拐点电压理解为压敏电阻的压敏电压 U N （导通和截止两种状态之间的临界电压）。 由于压敏电阻是一种内部不完全均匀的陶瓷元件，即使是同一规格的压敏电阻，每只元件的拐点电流都 不尽相同。为了标准化的需要，国际电工委员会（ IEC ）人为规定了两个测量压敏电阻拐点的直流参考电 流 I 0 － 1mA 和 0.1mA （ 1mA 用于瓷片直径 7mm 及其以上的压敏电阻器， 0.1mA 用于瓷片直径 5mm 及其以下的压敏电阻器）目前欧美国家已有只规定 1mA 为唯一的直流参考电流的发展趋势，但日本、 中国大陆和中国台湾仍然普遍保持使用两种直流参考电流的方法。 由于拐点电流已被人为地规定了下来，因此压敏电压 U 一般用更直观的符号－ U 或 U －表 N 1mA 0.1mA 示，