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八月 18 2020

压敏电阻的作用及工作原理


目录

1.电路符号
2.工作原理
3.作用

  压敏电阻性优价廉,体积小,具有工作电压范围宽、对过压脉冲响应快、耐冲击电流能力强、漏电电流小(低于几微安至几十微安)、电阻温度系数小等特点,是一种理想的保护元件,所以它也是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。下面将来了解其有什么作用,工作原理又是如何的?

  1.电路符号

  压敏电阻在电路中用文字符号“RV”或“R”表示,图1是其电路图形符号。压敏电阻与普通电阻不同,它是根据半导体材料的非线性特性制成的。

电路图形符号

  图1电路图形符号

  2.工作原理

  普通电阻遵守欧姆定律,而压敏电阻的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻两端所加电压低于标称额定电压值时,电阻值接近无穷大,内部几乎无电流流过;而当压敏电阻两端电压略高于标称额定电压时,将迅速击穿导通,并由高阻状态变为低阻状态,工作电流也急剧增大。因此当两端电压低于标称额定电压时,压敏电阻又能恢复为高阻状态;当压敏电阻两端电压超过其最限制电压时,将完全击穿损坏,无法再自行恢复。

  3.作用

  压敏电阻的主要作用就是用于电路中的瞬态电压保护。由于其如上所述的工作原理,使得压敏电阻相当于一个开关,只有当电压高于阙值时,阻值无穷小,开关闭合,使得流过其的电流激增而对其他电路的影响变化不大,进而减小了过电压对后续敏感电路的影响。压敏电阻的这种保护功能可以多次反复使用,也可做成类似于电流保险丝的一次性保护器件。

  但由于其类似于半导体稳压管的伏安特性,使得它还具有多种的电路元件功能。比如:压敏电阻是一种直流高压小电流稳压元件,稳定电压可达数千伏以上,是硅稳压管无法达到的;压敏电阻可用作电压波动检测元件,也可用作直流电平移位元件,也可用作荧光启动元件,也可用作均压元件等等。

  现在压敏电阻的保护功能已有了广泛应用,例如,家用彩电的电源电路就是使用压敏电阻来完成过电压保护功能的,当电压超过阙值时,压敏电阻便体现其钳位特性,把过高的电压拉低,使得后级电路工作在安全电压范围内。

压敏电阻

  图2 压敏电阻

  以上就是压敏电阻的作用以及工作原理介绍了。目前压敏电阻广泛地应用在家电及其他电子产品中,常被用于构成过压保护电路、消噪电路、消火花电路、防雷击保护电路、浪涌电压吸收电路和保护半导体元器件中。

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