在進行雷擊浪涌測試時通常我們會在電源和信號線接口處加上防雷防浪涌器件,比如壓敏電阻、齊納二極管、固體及氣體放電管等。在進行測試時,要注意不同器件的參數,測試中電壓設置不可超出承受范圍。下面具體介紹一下壓敏電阻??浪涌保護知識:
壓敏電阻的測量方法: 一般壓敏電阻并聯在電路中,當兩端電壓發生急劇變化時,電阻發生短路進而將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻主要用于電源過壓和穩壓方面。在測量時一般萬用表置10k,電阻兩端表筆接觸測量出阻值。當數值很大時,就說明壓敏電阻已損壞。壓敏電阻參數用字母“MY”表示,如加J為家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分別用于穩壓、過壓保護、高頻電路、防雷、滅弧、消噪、補償、消磁、高能或高可靠等方面。一般選擇標稱壓敏電壓分V1mA和通流容量兩個參數。
1、擊穿電壓或閾值電壓即為壓敏電壓。它是指在規定電流下的電壓值,多數情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時得到的電壓值,產品壓敏電壓范圍從10-9000V不等。因此可按具體需求進行選用。
2、通流容量,是指最大脈沖電流的峰值是環境溫度在25℃情況下,對于規定的沖擊電流波形和規定的沖擊電流次數而言,壓敏電壓的變化不超過±10%時的最大脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命,ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應小于說明書中給出的最大通流量。如在進行雷擊浪涌測試時一個壓敏電阻通流量不能滿足使用要求時,可以把幾個壓敏電阻并聯使用,并聯時壓敏電不變,流量為各單只壓敏電阻數值之和。特別注意并聯的壓敏電阻伏安特性盡量相同,否則容易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。
壓敏電阻器可代替瞬態抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器對IC及其它設備進行保護,可防止因靜電放電、浪涌及瞬態電流(如雷擊等)等造成的損壞。在使用時將壓敏電阻器并接于被保護的IC或設備電路上,當電壓瞬間高出某數值時,壓敏電阻器阻值會迅速下降,進而導通大電流,起到保護作用。如果電壓低于壓敏電阻器工作時,壓敏電阻器阻值極高,近乎開路,因而也不會影響器件或電器設備。
等級電壓是指壓敏電阻中通過8/20等級電流脈沖時在其兩端呈現的電壓峰值。通流量是表示施加規定的脈沖電流(8/20μs)波形時的峰值電流。浪涌環境參數包括最大浪涌電流Ipm(或最大浪涌電壓Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脈沖寬度Tt、相鄰兩次浪涌的最小時間間隔Tm以及在壓敏電阻器的預定工作壽命期內,浪涌脈沖的總次數N等。
3、下面說一下標稱電壓選取,一般壓敏電阻器通常與被保護器件或裝置并聯使用,正常情況下,壓敏電阻器兩端的直流或交流電壓應低于標稱電壓,即使是在電源波動情況最壞的時候,也不可高于額定值中選擇的最大連續工作電壓,則該最大連續工作電壓值所對應的標稱電壓值即為選用值。在過壓保護方面,壓敏電壓值應大于實際電路的電壓值,一般使用如下進行選擇: VmA=av/bc 式中:a為電路電壓波動系數,一般取1.2;v為電路直流工作電壓(交流時為有效值);b為壓敏電壓誤差,一般取0.85;c為元件的老化系數,一般取0.9; 這樣計算得到的VmA實際數值是直流工作電壓的1.5倍,在交流狀態下還要考慮峰值,因此計算結果應擴大1.414倍。另外,選用時還必須注意:
(1) 保證在電壓波動最大時的情況下,連續工作電壓也不會超過最大允許范圍,否則將縮短壓敏電阻的使用壽命;
(2) 用于電源線與大地間使用時,常會因為接地不良情況導致線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。 壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產品的最大通流量。
一般在中小功率變頻電源里,功率半導體器件是過壓保護對象,它對壓敏電阻的大電流特性和容量要求較嚴格,且要同時做到元件小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿足要求,但大電流性能不夠理想,小直徑元件的殘壓比較高,往往達不到限壓要求;高壓型壓敏電阻的大電流特性較好,易于小型化,但能量容量不夠,達不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領域壓敏電阻的應用幾乎還是空白。