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压敏电阻主要应用

发布日期:2017-12-15 14:56:37 【关闭】
摘要:压敏电阻的用途很广。其主要用途是在各种电气设备和电子线路中抑制浪涌。大家知道,在电路中经常会出现各种浪涌。它们是由原先储存的能量突然释放而引起的。这种能量可能是电路本身储存的,当电路发生换路动作时释放出来,也可能是存在于电路之外的,通过耦合或其他途径侵入到电路中。最常见的是雷电引起的浪涌、电感电路中电流引起的浪涌和静电电压等。其暂态冲击电扭的幅值可高出电路正常工作电压的几倍乃至几百倍以上,从而造成电路器件击穿、电接点跳火、产生噪声,使计算机和控制系统误动作或在化工、火工生产中引起爆炸等。

      压敏电阻的用途很广。其主要用途是在各种电气设备和电子线路中抑制浪涌。大家知道,在电路中经常会出现各种浪涌。它们是由原先储存的能量突然释放而引起的。这种能量可能是电路本身储存的,当电路发生换路动作时释放出来,也可能是存在于电路之外的,通过耦合或其他途径侵入到电路中。最常见的是雷电引起的浪涌、电感电路中电流引起的浪涌和静电电压等。其暂态冲击电扭的幅值可高出电路正常工作电压的几倍乃至几百倍以上,从而造成电路器件击穿、电接点跳火、产生噪声,使计算机和控制系统误动作或在化工、火工生产中引起爆炸等。

      用压敏电阻将浪涌限制在允许的范围内,可降低对设备的绝缘等级和对器件耐压的要求,可延长开关、继电器、有刷电机等机电产品的工作寿命,可防止电火花或静电引起的爆炸及干扰,可提高系统的可靠性等。此外,压敏电阻还可用干高压稳压、非线性补偿和自动增益控制等。

      一、过压保护

      1、雷击保护

      雷击会引起大气过电压。大多属于感应性过电压。雷击对输电线路放电产生的过电压称为直接雷击过电压,其电压值特别高,可达102~104V造成的危害极大。因此,对室外的电力系统和电器设备,必须采取措施防止过电压。

      采用ZnO压敏电阻避雷器对消除大气过电压非常有效。一般将其与电气设备并联联接。若电气设备要求残压很低,可采用多级保护。下图是利用ZnO避雷器消除大气过电压的儿种常用保护电路。图(a)是三相电气设备ZnO避雷器的联接方法,图(b)是电磁阀控制系统ZnO避雷器的联接方法,图(c)为电源与负载之间ZnO避雷器的联接方法。

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压敏电阻用于电气设备避雷

(a)、三相电气设备;(b)、(c)、

      2、电路保护

      各种电子电路和电气设备在实际应用中,时常会受到操作过电压影响。所谓操作过电压即在电路工作状态突然变化时,电磁能量急剧转化和电能量快速传递时产生的抑制过电压。为防止这种过电压,可用高能ZnO压敏电阻保护各种大型电源设备、大型电磁铁及大型电机等;而对汽车回路、通信线路及许多民用电器线路则可用低压ZnO压敏电阻或其他种类的低压压敏电阻予以保护。

      下图是用压敏电阻防止操作过电压保护电路的几个例子。图(a)为三相整流电路的保护方式;图(b)是单相桥式整流电路的保护;图(c)是用压敏电阻与真空开关配合,通过抑制操作过压对高压电机予以保护;而图(d)和图(e)分别是微型电机和直流电机的压敏电阻保护电路。

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压敏电阻用于电路保护

(a)、三相整流;(b)、单相整流;(c)、与真空开关配合;(d)、三相电机;(e)、直流电机

      3、开关保护

      带感性负载的电路突然断开时,其过电压可超过电源电压的若干倍。过电压会造成接点间的电弧和火花放电,从而损坏接触器、继电器、电磁离合器等触头,缩短设备使用寿命。压敏电阻在高电压时具有分流作用,因此可用于在触点断开的瞬间防止火花放电,从而保护触点。压敏电阻保护开关或触头的联接方法如下图所示。压敏电阻与电感并联时,开关上的过电压等干电源电压与压敏电阻残压之和,压敏电阻吸收的能量为电感储存的能量。而压敏电阻与开关并联时,开关上的过电压等于压敏电阻的残压,压敏电阻所吸收的能量要略大于电感储存的能量。

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压敏电阻用于开关保护

(a)、与电感并联;(b)、与开关并联

      4、器件保护

      为防止半导体器件工作时由于某种原因产生过电压而被烧毁,常使用压敏电阻加以保护。下图即为压敏电阻保护晶体管的应用电路。在晶体管集电极与发射极之间,或在变压器的初级并联压敏电阻,能有效地抑制过电压对晶体管的损伤。在正常电压下,压敏电阻呈高阻状态,只有极小的泄漏电流。而当承受过电压时,压敏电阻迅速变为低阻状态,过压能量以放电电流的形式被压敏电阻吸收。浪涌电压过后,当电路或元件承受正常电压时,压敏电阻又恢复高阻状态。

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晶体管的过压保护电路

(a)、与三极管并联;(b)、与电感并联

      对晶闸管或二极管来说,一般将压敏电阻与其并联或者与过电压产生源并联。而且应使重复动作及非重复动作的反向电压均大于压敏电阻的残压。下图是压敏电阻保护晶闸管的电路。

上一篇文章:磁敏器件的应用

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