防雷工程告訴您：壓敏電阻避雷器的工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：2015-7-25 點(diǎn)擊：2498
防雷工程告訴您：壓敏電阻避雷器的工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)
有受雷擊浪涌要挾的電子/電力設(shè)備，就一定有工程師為之設(shè)計(jì)的雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃，碩凱電子確實(shí)有為行業(yè)客戶設(shè)計(jì)通用的雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃，但是在具體的防護(hù)應(yīng)用中，碩凱電子工程師本著防護(hù)最優(yōu)化的原則，在電路維護(hù)器材選型的時(shí)分都會(huì)根據(jù)客戶產(chǎn)品的防護(hù)等級(jí)以及實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境來(lái)隨機(jī)應(yīng)變，保證產(chǎn)品的雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃有效。本篇小碩的主要意圖是給各位重視雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃設(shè)計(jì)和雷擊浪涌防護(hù)器材選型的工程師們分享壓敏電阻避雷器的工作原理以及壓敏電阻作為防雷器材的優(yōu)缺點(diǎn)。
壓敏電阻避雷器的工作原理：
它相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，它是并聯(lián)于電路中的。當(dāng)電路在正常使用時(shí)，壓敏電阻的阻抗很高，漏電流很小，可視為開(kāi)路，對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響。但當(dāng)一很高的突波電壓到來(lái)時(shí)，壓敏電阻的電阻值瞬間下降（它的電阻值可以從MΩ（兆歐）級(jí)變到mΩ（毫歐）級(jí)），使它可以流過(guò)很大的電流，同時(shí)將過(guò)電壓箝位在一定數(shù)值。因?yàn)閴好綦娮璧耐徊ń邮懿拍苋Q于它的物理尺寸，因而有可能取得不同的浪涌電流值。
以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,當(dāng)加在電阻兩端的電壓小于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻呈高阻狀況,如果并聯(lián)在電路上,該閥片呈斷路狀況;當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓大于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻就會(huì)擊穿,出現(xiàn)低阻值,甚至接近短路狀況。壓敏電阻這種被擊穿狀況是可以康復(fù)的,當(dāng)高于壓敏電壓的電壓被撤銷(xiāo)以后,它又康復(fù)高阻狀況。當(dāng)電力線被雷擊時(shí),雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地,使電力線上的類電壓被鉗制在安全范圍內(nèi)。防雷工程
壓敏電阻避雷器的優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
1、因?yàn)閴好綦娮璞芾灼鞑恍枰?lián)空隙，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)。
2、功能穩(wěn)定。因?yàn)閴好綦娮璞芾灼鳑](méi)有空隙，不存在空隙放電電壓受外界因素影響的問(wèn)題，也不存在空隙放電分散性和誤動(dòng)等問(wèn)題。
3、制造方便，適用于自動(dòng)化批量生產(chǎn)。
4、便于制成直流避雷器。因?yàn)樗鼪](méi)有空隙，不產(chǎn)生電弧，且具有良好的非線性電阻特性，使制造直流避雷器的困難迎刃而解。
5、維護(hù)功能好。壓敏電阻避雷器的維護(hù)功能與空隙的放電電壓無(wú)關(guān)，僅由閥片沖擊殘壓決定。而氧化鋅閥片殘壓又較低，所以維護(hù)功能好。
6、可以接受多重雷擊。在雷電流通過(guò)金屬氧化物避雷器之后，沒(méi)有工頻續(xù)流通過(guò)，所以通過(guò)避雷器的能量大為減少，因此它能接受多重雷擊。
7、通流才能大。金屬氧化物避雷器通流才能比碳化硅避雷器強(qiáng)，當(dāng)單片氧化鋅閥片通流容量不能滿足時(shí)，除可以將閥片直徑加大外，還可以采用多支避雷器并聯(lián)，以提高通流容量。
缺點(diǎn)：
1、壓敏電阻的非線性特性較差（動(dòng)態(tài)電阻較大）
2、大電流時(shí)限制電壓（箝位電壓）較高
3、低電壓時(shí)漏電流較大，較易老化
產(chǎn)品的多元化促進(jìn)了市場(chǎng)的繁榮，而同時(shí)帶來(lái)的是產(chǎn)品選型的困擾，采購(gòu)最容易在眾多同類產(chǎn)品中挑花眼。本來(lái)防雷器材選型最佳的方式就是先由工程師斷定產(chǎn)品的防護(hù)等級(jí)、工作電壓，初步斷定選型的范圍。再由采購(gòu)篩選出實(shí)力相當(dāng)能夠提供優(yōu)質(zhì)樣品和實(shí)驗(yàn)室的供應(yīng)商，終究由雙方的工程師進(jìn)行終究的防護(hù)器材選型。壓敏電阻分為插件壓敏電阻和貼片壓敏電阻，工程師在進(jìn)行選型的時(shí)分務(wù)必要根據(jù)產(chǎn)品的PCB板選擇合適封裝的壓敏電阻避雷器。防雷工程
有受雷擊浪涌要挾的電子/電力設(shè)備，就一定有工程師為之設(shè)計(jì)的雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃，碩凱電子確實(shí)有為行業(yè)客戶設(shè)計(jì)通用的雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃，但是在具體的防護(hù)應(yīng)用中，碩凱電子工程師本著防護(hù)最優(yōu)化的原則，在電路維護(hù)器材選型的時(shí)分都會(huì)根據(jù)客戶產(chǎn)品的防護(hù)等級(jí)以及實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境來(lái)隨機(jī)應(yīng)變，保證產(chǎn)品的雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃有效。本篇小碩的主要意圖是給各位重視雷擊浪涌防護(hù)計(jì)劃設(shè)計(jì)和雷擊浪涌防護(hù)器材選型的工程師們分享壓敏電阻避雷器的工作原理以及壓敏電阻作為防雷器材的優(yōu)缺點(diǎn)。
壓敏電阻避雷器的工作原理：
它相當(dāng)于一個(gè)可變電阻，它是并聯(lián)于電路中的。當(dāng)電路在正常使用時(shí)，壓敏電阻的阻抗很高，漏電流很小，可視為開(kāi)路，對(duì)電路幾乎沒(méi)有影響。但當(dāng)一很高的突波電壓到來(lái)時(shí)，壓敏電阻的電阻值瞬間下降（它的電阻值可以從MΩ（兆歐）級(jí)變到mΩ（毫歐）級(jí)），使它可以流過(guò)很大的電流，同時(shí)將過(guò)電壓箝位在一定數(shù)值。因?yàn)閴好綦娮璧耐徊ń邮懿拍苋Q于它的物理尺寸，因而有可能取得不同的浪涌電流值。
以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導(dǎo)體非線性電阻,當(dāng)加在電阻兩端的電壓小于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻呈高阻狀況,如果并聯(lián)在電路上,該閥片呈斷路狀況;當(dāng)加在壓敏電阻兩端的電壓大于壓敏電壓時(shí),壓敏電阻就會(huì)擊穿,出現(xiàn)低阻值,甚至接近短路狀況。壓敏電阻這種被擊穿狀況是可以康復(fù)的,當(dāng)高于壓敏電壓的電壓被撤銷(xiāo)以后,它又康復(fù)高阻狀況。當(dāng)電力線被雷擊時(shí),雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿,雷電流通過(guò)壓敏電阻流入大地,使電力線上的類電壓被鉗制在安全范圍內(nèi)。防雷工程
壓敏電阻避雷器的優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：
1、因?yàn)閴好綦娮璞芾灼鞑恍枰?lián)空隙，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)。
2、功能穩(wěn)定。因?yàn)閴好綦娮璞芾灼鳑](méi)有空隙，不存在空隙放電電壓受外界因素影響的問(wèn)題，也不存在空隙放電分散性和誤動(dòng)等問(wèn)題。
3、制造方便，適用于自動(dòng)化批量生產(chǎn)。
4、便于制成直流避雷器。因?yàn)樗鼪](méi)有空隙，不產(chǎn)生電弧，且具有良好的非線性電阻特性，使制造直流避雷器的困難迎刃而解。
5、維護(hù)功能好。壓敏電阻避雷器的維護(hù)功能與空隙的放電電壓無(wú)關(guān)，僅由閥片沖擊殘壓決定。而氧化鋅閥片殘壓又較低，所以維護(hù)功能好。
6、可以接受多重雷擊。在雷電流通過(guò)金屬氧化物避雷器之后，沒(méi)有工頻續(xù)流通過(guò)，所以通過(guò)避雷器的能量大為減少，因此它能接受多重雷擊。
7、通流才能大。金屬氧化物避雷器通流才能比碳化硅避雷器強(qiáng)，當(dāng)單片氧化鋅閥片通流容量不能滿足時(shí)，除可以將閥片直徑加大外，還可以采用多支避雷器并聯(lián)，以提高通流容量。
缺點(diǎn)：
1、壓敏電阻的非線性特性較差（動(dòng)態(tài)電阻較大）
2、大電流時(shí)限制電壓（箝位電壓）較高
3、低電壓時(shí)漏電流較大，較易老化
產(chǎn)品的多元化促進(jìn)了市場(chǎng)的繁榮，而同時(shí)帶來(lái)的是產(chǎn)品選型的困擾，采購(gòu)最容易在眾多同類產(chǎn)品中挑花眼。本來(lái)防雷器材選型最佳的方式就是先由工程師斷定產(chǎn)品的防護(hù)等級(jí)、工作電壓，初步斷定選型的范圍。再由采購(gòu)篩選出實(shí)力相當(dāng)能夠提供優(yōu)質(zhì)樣品和實(shí)驗(yàn)室的供應(yīng)商，終究由雙方的工程師進(jìn)行終究的防護(hù)器材選型。壓敏電阻分為插件壓敏電阻和貼片壓敏電阻，工程師在進(jìn)行選型的時(shí)分務(wù)必要根據(jù)產(chǎn)品的PCB板選擇合適封裝的壓敏電阻避雷器。防雷工程
