压敏电阻及其在过压保护中的应用..doc

压敏电阻及其在过压保护中的应用 XXX （1．哈尔滨工业大学、黑龙江哈尔滨市，150001） The pressure sensitive resistance and the application in over-voltage protection XXX (Harerbin Institute of Technology，Harbin City, Heilongjiang Province ,150001) ABSTRACT: The varistor (Voltage Dependent Resistor, VDR), also known as the clipper, chopper or surge absorber, is a kind of semiconductor material that is sensitive to the change of external voltage. The micro structure is usually composed of semiconducting grains and insulating grain boundary. The varistor plays an important role in the overvoltage protection, mainly in the protection of lightning overvoltage of inductive load, over-voltage protection, over-voltage protection, leakage protection, over voltage protection, and so on. KEY WORDS：Varistor, Pressure sensitive resistance parameters, Overvoltage protection 摘要：压敏电阻(Voltage Dependent Resistor, VDR)，又被称为“限幅器”、“斩波器”或“浪涌吸收器”压敏电阻在过压保护中有着重要的作用雷电过电压的保护对感性负载的过压保护漏电保护器过电压保护半导体器件的过电压保护 关键词：压敏电阻、压敏电阻参数、过压保护 1 引言 它的工作原理为压敏电阻在一定的条件下“烧结”，电阻就会受电压的强烈响，其电流随着电压的升高而急剧上升，上升的曲线是一个非线性指数。当在正常工作电压时，压敏电阻处于一种高阻值状态。当浪涌到来时，它处于通路状态，强大的电流流过自身泄入大地。浪涌过后，它又马上恢复到高阻值状态。 2 压敏电阻综述 压敏电阻是在某一特定的电压范围内其电导随电压的增加而急剧增大的一种敏感元件。由其具有稳压和过电压保护等功能，故人们也将其称为“限幅器”、“斩波器”或“浪涌吸收器”英文名称为“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。压敏电阻的种类很多，1929～1930年，美国和德国几乎同时用碳化硅压敏材料制成高压避雷器。40年代末，苏联制成低压碳化硅压敏电阻器。1968年日本研制出氧化锌压敏材料。这种材料具有比其他材料更为优异的电气性能，至今仍获得广泛应用。其他 (Fe2O3、TiO等)压敏电阻器也得到发展。其中最有代表性的为氧化锌压敏电阻。其电路符号、外形和内部结构如图1示，图1(a)为电路符号，图1 (b)为压敏电阻外形，图1 (c)为氧化锌压敏电阻的内部结构。 图1 压敏电阻的电路符号、外形和内部结构随着加在压敏电阻上面的电压不断增大，它的电阻值可以从MΩ级变到mΩ级。 当电压较低时，压敏电阻工作于漏电流区，呈现很大的电阻，漏电流很小；当电压升高进入非线性区后，电流在相当大的范围内变化时，电压变化不大，呈现较好的限压特性；电压再升高，压敏电阻进入饱和区，呈现一个很小的线性电阻，由于电流很大，时间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区，受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流，一般不能进入饱和区。其伏安特性曲线如图2所示。 图2 压敏电阻的伏安特性 压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。其中最重要的就是压敏电压和通流容量。即标称电压或阈值电压，是指压敏电阻在一定沮度范围内规定电流下的电压降通常规定电流为1mA直流，该基准电流下的压敏电压记作，其产品的压敏电压范围可以10-9000V不等，可根据具体需要正确选用。一般式中，为电路额定电压的峰值。为额定交流电压的有效值。如一台用电器的额定电源电压为220V，则压敏电阻电压值，因此压敏电阻的击穿电压可选在470－480V之间。通流容量是指环境温度为25℃情况下，按规定的时间间隔和次数，在压敏电阻