压敏电阻器的选用
压敏电阻器的选用
本文主要讲述压敏电阻器的选用方法，主要是压敏电阻器参数选定方法和压敏电阻器使用中应注意的事项。
1、压敏电阻器参数选定方法
(1)压敏电压v1ma的选定。
对于过压保护方面的应用,压敏电压值应大于实际电路的电压值，一般可用下式选定:
v1ma = a * u / ( b * c )
式中:
a---电源电压波动系数.一般取1.2;
u---波动电路直流工作电压或交流电压的有效值;
b---压敏电压误差，一般取0.85;
c---压敏元件的老化系数，一般取0.9 。
上式计算得到的v1ma 际数值是直流工作电压的1.5 倍，在交流状态下要考虑电压峰值，因此，计算结果应扩大√2倍。
(2)通流容量的选定
通常产品给出的通流容量是按产品标准规定的波形、冲击次数和间隔时间进行脉冲试验的情况下，压敏电阻器压敏电压变化率小于初值的±10%时所能承受的最大电流值。压敏电阻器所能承受的冲击次数是波形、幅值和间隔时间的函数，当电流波形幅值降低50%时，冲击次数可增加1倍。所以在实际应用中，压敏电阻器所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流容量，以使压敏电阻器有较长的工作寿命。
在选定通流容量时，主要考虑的因素是压敏电阻器用于防雷还是防止电子仪器及设备内部的操作过电压。一般感应雷击电压峰值为工作电压的3·5倍左右。如果主要用于防雷，可选用防雷型压敏电阻器，它们的通流容量有3ka、5ka、2oka等不同品种。实际检测到的雷电流在200-3000a范围内，绝大部分小于1oka。电子仪器及设备内部操作产生的浪涌电流一般小于500a，可选用通用型压敏电阻器。
(3))能量耐量的选择
压敏电阻器所吸收的能量可通过下式计算:
w = k.i.u.t(j)
式中:i--流过压敏电阻器的电流峰值;
u--在电流i流过压敏电阻器时，在其两端产生的电压;
t--电流i持续的时间;
k--电波波形系数，对2ms的方波，k=1;对于8/2oμs波，k=1.4;对10/1000μs波，k≈1.4。
在实际应用中，电路中所储存的能量(如线圈和电容上的能量及杂散能量)均要求压敏电阻器来吸收。碰到这种情况时，在选择压敏电阻器时必须要使回路内所储存电能的总和小于压敏电阻器所能吸收的能量。
目前生产的压敏电阻器由于品种的不同，其电容量相差很大，所以在选用时以不影响电路的正常工作为原则。一般的压敏电阻器适合300hz以下频率使用。
2. 压敏电阻器使用中应注意的事项
①对压敏电阻器应采取保护措施，这样可免除外界不确定因素对压敏电阻器和装置造成的损害。若在线路中加装熔断器，其安装方式如下所示
②压敏电阻器不应靠近发热或可燃元器件安装，最好要有大于3mm的间隙，以保证它工作在规定的工作温度范围内。
③压敏电阻器的工作电压(连续施加在压敏电阻器两端的电压)不应超过最大连续工作电压值。
④在浪涌电流重复产生的应用场合，通过压敏电阻器的浪涌电流峰值和浪涌能量不应超过脉冲寿命特性的规定。
⑤当浪涌脉冲以很短的间歇重复施加在压敏电阻器上时，应使此时的平均功率低于最大静态功率。
⑥若热敏电阻器被连接在设备的带电部分和金属外壳之间，必须采取必要的措施，以防造成人员的触电事故。
⑦压敏电阻器在使用时，应避免阳光的直接照射，不应在露天和户外工作。
⑧压敏电阻器应避免在风、雨、水蒸气等高温高湿的条件下工作，也应避免在沙尘、盐露及有害气体条件下工作。必要时应采用保护盒进行保护。
⑨使用中不要用丙酮等溶剂清洗压敏电阻器，以免破坏包封的环氧树脂。
⑩压敏电阻器应存放在温度在40℃以下，相对湿度不大于75%rh的库房内，库房内不应有腐蚀性气体。存放在库房内的压敏电阻器也不能被阳光直接照射。
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(1)压敏电压v1ma的选定。
对于过压保护方面的应用,压敏电压值应大于实际电路的电压值，一般可用下式选定:
v1ma = a * u / ( b * c )
式中:
a---电源电压波动系数.一般取1.2;
u---波动电路直流工作电压或交流电压的有效值;
b---压敏电压误差，一般取0.85;
c---压敏元件的老化系数，一般取0.9 。
上式计算得到的v1ma 际数值是直流工作电压的1.5 倍，在交流状态下要考虑电压峰值，因此，计算结果应扩大√2倍。
(2)通流容量的选定
通常产品给出的通流容量是按产品标准规定的波形、冲击次数和间隔时间进行脉冲试验的情况下，压敏电阻器压敏电压变化率小于初值的±10%时所能承受的最大电流值。压敏电阻器所能承受的冲击次数是波形、幅值和间隔时间的函数，当电流波形幅值降低50%时，冲击次数可增加1倍。所以在实际应用中，压敏电阻器所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流容量，以使压敏电阻器有较长的工作寿命。
在选定通流容量时，主要考虑的因素是压敏电阻器用于防雷还是防止电子仪器及设备内部的操作过电压。一般感应雷击电压峰值为工作电压的3·5倍左右。如果主要用于防雷，可选用防雷型压敏电阻器，它们的通流容量有3ka、5ka、2oka等不同品种。实际检测到的雷电流在200-3000a范围内，绝大部分小于1oka。电子仪器及设备内部操作产生的浪涌电流一般小于500a，可选用通用型压敏电阻器。
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压敏电阻器所吸收的能量可通过下式计算:
w = k.i.u.t(j)
式中:i--流过压敏电阻器的电流峰值;
u--在电流i流过压敏电阻器时，在其两端产生的电压;
t--电流i持续的时间;
k--电波波形系数，对2ms的方波，k=1;对于8/2oμs波，k=1.4;对10/1000μs波，k≈1.4。
在实际应用中，电路中所储存的能量(如线圈和电容上的能量及杂散能量)均要求压敏电阻器来吸收。碰到这种情况时，在选择压敏电阻器时必须要使回路内所储存电能的总和小于压敏电阻器所能吸收的能量。
目前生产的压敏电阻器由于品种的不同，其电容量相差很大，所以在选用时以不影响电路的正常工作为原则。一般的压敏电阻器适合300hz以下频率使用。
2. 压敏电阻器使用中应注意的事项
①对压敏电阻器应采取保护措施，这样可免除外界不确定因素对压敏电阻器和装置造成的损害。若在线路中加装熔断器，其安装方式如下所示
②压敏电阻器不应靠近发热或可燃元器件安装，最好要有大于3mm的间隙，以保证它工作在规定的工作温度范围内。
③压敏电阻器的工作电压(连续施加在压敏电阻器两端的电压)不应超过最大连续工作电压值。
④在浪涌电流重复产生的应用场合，通过压敏电阻器的浪涌电流峰值和浪涌能量不应超过脉冲寿命特性的规定。
⑤当浪涌脉冲以很短的间歇重复施加在压敏电阻器上时，应使此时的平均功率低于最大静态功率。
⑥若热敏电阻器被连接在设备的带电部分和金属外壳之间，必须采取必要的措施，以防造成人员的触电事故。
⑦压敏电阻器在使用时，应避免阳光的直接照射，不应在露天和户外工作。
⑧压敏电阻器应避免在风、雨、水蒸气等高温高湿的条件下工作，也应避免在沙尘、盐露及有害气体条件下工作。必要时应采用保护盒进行保护。
⑨使用中不要用丙酮等溶剂清洗压敏电阻器，以免破坏包封的环氧树脂。
⑩压敏电阻器应存放在温度在40℃以下，相对湿度不大于75%rh的库房内，库房内不应有腐蚀性气体。存放在库房内的压敏电阻器也不能被阳光直接照射。
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