定义:这个词压敏电阻由两个单词的组合形成多变的和电阻。这意味着它是一个可变电阻。压敏电阻器的电阻随施加的电压而变化。电阻随外加电压呈非线性变化。
压敏电阻通过允许过量电流通过它们并防止电路受损。压敏电阻的电流 - 电压特性也具有非线性特征。
您必须认为如果压敏电阻显示可变阻力,那么它必须类似于电位器和变阻器。但这不是真的。电位计和变阻器与压敏电阻完全不同。虽然电位计和变阻器也显示可变电阻,但电位计和变阻率的电阻可以在最小值和最大值之间手动变化。
相反,压敏电阻器的电阻随电压的施加而变化。在这种情况下出现了一个问题,为什么要使用可变电阻或压敏电阻?它的意义是什么?压敏电阻器在电路中过高的电流可能导致整个电路破坏的应用中非常重要。
压敏电阻的制造过程
半导体材料的晶体,如碳化硅与陶瓷粘结剂一起使用,两者被压在电极之间,整个晶体在更高的温度下烧结。压敏电阻器的制造温度和烧结温度对其电特性的形成起着至关重要的作用。
金属氧化物压敏电阻
使用半导体晶体的缺点是电路中漏电流的大小较多。这背后的原因是每一个半导体晶体都有一个结,由于这个结的存在,电荷存储的问题成为主要问题。
因此,当设备从正向偏置模式切换到反向偏置模式时,在结处存储的电荷需要一些时间来完全排出。因此,即使在反向偏置模式下,电流也流动短时间。
采用金属氧化物压敏电阻器可以克服半导体压敏电阻器的这一缺点。在金属氧化物压敏电阻器的情况下,氧化锌颗粒或其他金属氧化物被使用。一般来说,90%谷物是氧化锌, 和10%谷物是其他金属,如铋,钴,锰。
这些颗粒与颗粒层混合;这一层作为粘合剂。它使两个电极之间的颗粒和颗粒层保持完整。提供的金属触点便于偏置。
与半导体相比,金属氧化物压敏电阻的情况下的反向泄漏电流较少。这背后的主要原因是金属氧化物变阻器的结构结构。
在金属氧化物中,氧化物晶粒作为一组大量二极管。因此,它可以被认为是大量的小二极管并联连接。由于这一点,由微小二极管形成的结小,并且当电压施加电压时,每个二极管出现少量电压。
因此,由于金属氧化物晶粒形成的结横在越少的电压,所产生的反向漏电流也很小。
Varistor的工作
当施加正向偏置时,压敏电阻在电流路径中提供高电阻,因此,通过器件的电流非常低。这一点的电压叫做压敏电阻的额定电压。
当施加的电压进一步增加并超过压敏电阻的额定电压时,器件的电阻开始急剧下降,电流开始通过压敏电阻。
当施加电压低于额定电压时,压敏电阻器表现为电容器并储存载流子。因此,可变电阻的电阻随外加电压的变化呈现出非线性特性。
压敏电阻的电阻
从下面的图表中可以明显,电阻随电压的增加而开始下降。
压敏电阻的V-I特性
压敏电阻的V-I特性如下图所示。从下面的图表可以明显看出,电流随施加的电压呈非线性变化。在一个典型的电阻中,电流随施加的电压线性变化,即它遵循欧姆定律,而压敏电阻不遵循欧姆定律。
最初,施加电压时,电流没有明显增加,但经过一段时间后,施加电压的微小变化导致电流值显著增加。超过电流开始急剧上升的电压称为压敏电阻器的额定电压。
压敏电阻的应用
电气电子电路保护:压敏电阻通过允许过量的电流通过来保护电路和电子电路。压敏电阻与电路中的电气或电子元件并联。当电路中出现电压时,压敏电阻器充当短路,提供可忽略的电阻。
因此,过多的电流通过最小电阻路径,即通过压敏电阻而不是通过组件,从而保护组件免受损坏。
在电子电路中,还有压敏电阻并联连接在晶体管上,使得在设备中出现的过电压或电流的情况下,整个电流流过压敏电阻。
压敏电阻的特征
- 电气性能:压敏电阻的电压(V)和电流(I)之间的关系可以用下式来理解。
V = CIβ
其中C和β是常数
- 电阻值:电阻(R)可以定义为电流(I)与电压(V)的比值。
R = v / i = ciβ/一世
- 消散的力量:压敏电阻中耗散的功率等于电压与电流的乘积。
P = v * i = v *(v / c)1/β
泄漏电流与频率的关系
Xc= 1 /(2ΠFC)
其中f是频率,c是电容和xc电抗。
因此,如果信号的频率增加,那么电抗降低,因此通过器件的泄漏电流开始增加。
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