压敏电阻加fuse可以降低ul的过电压等级吗

如题所述

压敏电阻
压敏电阻是中国的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。
压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它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。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。
在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。氧化锌压敏电阻又称突波吸收器,系一种具有电压电流对称特性之压敏属性电阻器.它主要的设计是用来保护所有的电子产品或元件免于受开关或雷击诱发所产生之突波的影响,而其非线性指数的特性与广泛的应用范围以及可以量产等优点,已逐渐地被应用在各种不同领域的电子工程方面
压敏电阻的型号及选用方法
主要参数:
1、残压:压敏电阻在通过规定波形的大电流时其两端出现的最高峰值电压。
2、通流容量:按规定时间间隔与次数在压敏电阻上施加规定波形电流后,压敏电阻参考电压的变化率仍在规定范围内所能通过的最大电流幅值。
3、泄漏电流:在参考电压的作用下,压敏电阻中流过的电流。
4、额定工作电压:允许长期连续施加在压敏电阻两端的工频电压的有效值。而压敏电阻在吸收暂态过电压能量后自身温度升高,在此电压下能正常冷却,不会发热损坏。

SJ1152-82部颁标准中压敏电阻器的型号命名分为四部分,各部分的含义见表1。
表1 压敏电阻器的型号命名及含义

第一部分用字母 “M” 表示主称为敏感电阻器。
第二部分用字母 “Y” 表示敏感电阻器为压敏电阻器。
第三部分用字母表示压敏电阻器的用途的特征。
第四部分用数字表示序号,有的在序号的后面还标有标称电压、通流容量或电阻体直径、电压误差、标称电压等。
压敏电阻的不足
寄生电容大 压敏电阻具有较大的寄生电容,一般在几百至几千微微法的范围。在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变,从而引起系统正常运行。
泄漏电流的存在 压敏电阻的泄漏电流指标既关系到被保护电子系统的正常运行,又关系到压敏电阻自身的老化和使用寿命。
压敏电阻的检测。用指针式万用表的R×1k挡测量压敏电阻两引脚之间的正、反向绝缘电阻,均为无穷大,否则,说明漏电流大。若所测电阻很小,说明压敏电阻已损坏,不能使用。

3、应用类型
不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同,
因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。
根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。
3.1保护用压敏电阻
(1) 区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。
(2) 根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。
(3) 根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型和高能型这三种类型。
★浪涌抑制型:是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器,这种瞬态过电压的出现是随机的,非周期的,电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。
★高功率型:是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器,例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻,这里冲击电压周期出现,且周期可知,能量值一般可以计算出来,电压的峰值并不大,但因出现频率高,其平均功率相当大。
★高能型:指用于吸收发电机励磁线圈,起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器,对这类应用,主要技术指标是能量吸收能力。
压敏电阻器的保护功能,绝大多数应用场合下,是可以多次反复作用的,但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。
3.2电路功能用压敏电阻
压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护,但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性,还使它具有多种电路元件功能,例如可用作:
(1)直流高压小电流稳压元件,其稳定电压可高达数千伏以上,这是硅稳压管无法达到的。
(2)电压波动检测元件。
(3)直流电瓶移位元件。
(4)均压元件。
(5)荧光启动元件
4、保护用压敏电阻的基本性能
(1)保护特性,当冲击源的冲击强(或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时,压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压(Urp)。
(2)耐冲击特性,即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流,冲击能量,以及多次冲击相继出现时的平均功率。
(3)寿命特性有两项,一是连续工作电压寿命,即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间(小时数)。二是冲击寿命,即能可靠地承受规定的冲击的次数。
(4)压敏电阻介入系统后,除了起到"安全阀"的保护作用外,还会带入一些附加影响,这就是所谓"二次效应",它不应降低系统的正常工作性能。这时要考虑的因素主要有三项,一是压敏电阻本身的电容量(几十到几万PF),二是在系统电压下的漏电流,三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。
保险丝也被称为熔断器,IEC127标准将它定义为“熔断体(fuse-link)”。它是一种安装在电路中,保证电路安全运行的电器元件。 保险丝的作用是:防止人身的伤害,防止着火或设备损坏
当电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了保险丝,那么,保险丝就会在电流异常升到一定的高度和一定的时间,自身熔断,切断电流,从而起到保护电路安全的作用。
选型的目标就是寻找一颗合适的保险丝,它最少要符合三个要求,这也是最基本的判断:
第一在电路稳定工作时,保险丝要永远不熔断。我们首先计算并测量电路稳定时的电流值,将该值除以0.75,所得数据A作为选择保险丝额定电流的第一个标准。在保险丝产品的规格书中找到一个额定电流标称值大于A的保险丝型号,作为首选。
第二需要了解在电路中,我们选择的保险丝需要提供什么样的保护功能,也就是说,你希望在什么样的故障情况下,保险丝可以在特定的时间内熔断。这时我们提供计算和测量,获得我们推断的故障点,或者我们在实际电路中摹拟各种故障现象,通过仪器测试出电路出现该故障时的故障电流和我们希望的保险丝熔断时间。我们根据计算和测试可以获得满足我们保护要求的保险丝的熔断特性。我们在产品规格书中可以进行进一步寻找。
第三,由于贴片保险丝的工艺特殊,所以它的抗脉冲能力都远远小于传统玻璃管保险丝,这也是全球保险丝行业的一个难题。在电路中(尤其是逆变器等)通常会由于电感、电容等元件,在开关机或其他某些情况下,在电路中瞬间出现远大于稳定电流的异常电流(通常叫做浪涌、脉冲电流),这种电流不属于故障电流,保险丝在这种电流下不应该熔断。我们需要测量电路中的这种异常电流,因为很难通过计算获得该数据。我们根据计算可以在产品规格书中寻找满足其条件的保险丝型号。耐受这种电流能力强的保险丝我们将它称为慢断S品或中速熔断V品保险丝。
贴片保险丝更加准确更加全面的选择涉及下列因素:
1. 电路正常工作电流。通过保险丝的工作电流不应超过保险丝额定电流的75%。
2. 脉冲、冲击电流、浪涌电流、启动电流和电路瞬变值。贴片保险丝尤其关注这一点,由于体积小带来的工艺方面的原因,贴片保险丝的抗冲击能力远小于同样额定电流的玻璃管保险丝或其他体积较大的保险丝。
3. 电路的过载电流大小及过载电流存在的最短和最长时间。通常需要使用示波器测试和理论计算相结合判断过载电流大小. 对保险丝的基本要求是不该断的时候不能断(比如在出现浪涌电流的时候),该断的时候一定要在适当的时间内断(比如出现需要切断的过载电流的时候)。
4. 电阻。贴片保险丝的电阻对某些电路有一定的影响:若将内阻过大的保险丝安装在某些电路中,它将影响电路的系统参数,使得电路不能正常工作或效率降低。
5.. 施加在保险丝上的外加电压。通常贴片保险丝应用于便携式设备,电路工作电压一般都不高,只要贴片保险丝的额定电压高于电路工作电压, 就可以放心选用。
6. 保险丝的环境温度。贴片保险丝应用于便携式设备时,要适当考虑保险丝的温升,也就是考虑保险丝额定电流的折减。保险丝工作时的环境温度应在规定的工作温度范围之内,当保险丝周围的环境温度超过25℃时,应参照温度折减曲线降级使用。
7..产品的认证。例如出口到北美,一定需要有UL或CSA认证。目前出口到欧洲的产品还需要符合欧盟的RoHS指令,也就是通常提到的SGS等环保认证。
8.保险丝的尺寸的选择是比较容易的,技术人员根据电路板的空间,选择需要的尺寸。如果空间足够,尽量选择比较大尺寸的贴片保险丝,这样可能会有更多的熔断特性的保险丝类型可供选择。
最后把保险丝选型中常见的参数和术语作一些说明。
正常工作电流:在25℃条件下运行,保险丝的电流额定值通常要减少25%以避免有害熔断。大多数传统的保险丝其采用的材料具有较低的熔化温度。因此,保险丝对环境温度的变化比较敏感。例如在25℃环境温度下,一个电流额定值为1A的保险丝通常不能在稳态电流大于0.75A的电路中正常工作。
电压额定值:保险丝的电压额定值必须等于或大于有效的电路电压。一般贴片保险丝的标准电压额定值系列为24V、32V、48V、63V、125V。
电阻:保险丝的电阻在整个电路中并不十分重要。但对于安培数小于1的保险丝的电阻会有零点几个欧姆,所以在低电压电路中采用保险丝时应考虑这个问题。大部分的保险丝是用正温度系数材料制成,所以也有冷电阻和热电阻之分。
环境温度:保险丝是温度敏感元件。保险丝的电流承载能力,其实验是在环境温度为25℃情况下进行的。环境温度越高,保险丝的工作温度就越高,保险丝的电流承载能力就越低,寿命也就越短。相反,在相对较低的温度下会延长保险丝的寿命。
熔断额定容量:也称为分断容量。熔断额定容量是保险丝在额定电压下能够确实熔断的最大许可电流。
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