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用压敏电阻设计过压保护电路

2024-04-03 02:07:35

对所有的用电设备而言,都有一个电压使用范围,这主要取决于内部电路的绝缘间隙和电子元器件的耐压值。

电网供电波动,供电线路被雷击,以及用电设备插头插拔造成的浪涌,都会致使电压突然增高。

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浪涌电压

如果电压超出了用电设备的最高使用电压,用电设备将会烧毁损坏,造成严重的安全隐患。

今天我们就来了解一下最基本的过压保护器件——压敏电阻

压敏电阻是一种非线性伏安特性的特殊电阻,用于在电路电压过高时进行电压钳位,以保护其他电子元器件,在电路中用VDR表示,符号如下图所示。

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压敏电阻符号

下图是压敏电阻的电压与电流密度的特性曲线。

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特性曲线图

从图中我们可以看到,压敏电阻两端电压未达到压敏电阻的压敏电压时,电流密度非常小,压敏电阻阻值非常大。

达到压敏电压时,进入击穿区,电流密度持续增大,阻值变小。

如果输入电压还在持续增大,压敏电阻阻值也在持续变小。

压敏电阻的这一特性为它能提供过压保护奠定了基础。

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典型应用电路

如上图所示。

压敏电阻典型应用就是配合保险丝使用,构成一条由电源出来,流经保险丝,到压敏电阻,再回到电源的回路。

在典型电路中,其10D471压敏电阻压敏电压为300VAC、385VDC

当输入电压异常达到300VAC或385VDC时,压敏电阻阻值变小,整个回路的电流增大,流过其保险丝的电流也增大,烧毁保险丝,达到过压保护作用。

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过压时的电流路径

压敏电阻的典型用法在开关电源里面是最容易见到的。

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开关电源中的压敏电阻

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电路中的压敏电阻

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电路板中的压敏电阻

压敏电阻的使用,主要考量的是压敏电压,还有瞬时电流承受能力,这个在压敏电阻的技术手册里面是可以找到的。

最后附上常见压敏电阻型号的参数表。

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审核编辑:汤梓红