指导单位:

工业和信息化部

“医疗装备产业技术基础公共服务平台”

中国医学装备协会

零部件分会

 

机械工业仪器仪表综合技术经济研究所测量控制设备及系统实验室

用户等级 高级用户

压敏电阻的作用及应用行业

发布时间:2024-07-09

压敏电阻(Varistor)是一种具有非线性伏安特性的电阻器件,其阻值随着电压而变化。压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值“UN”时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。

因压敏电阻具有非线性伏安特性,在电路承受过压时,通过其非线性伏安特性,将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而吸收多余的电流以保护电子元件,防止电路过电压过载。

当电路中出现浪涌电流时,压敏电阻的阻抗会迅速减小,使大部分浪涌电流通过压敏电阻而绕过其他电路元件,从而避免了对这些元件的损害。

在现代电子设备和电力系统中,浪涌电流是常见的故障。

浪涌电流,也被称为过电压冲击电流,是一种短暂而突然的电流波动现象,可能由电力系统突发故障、设备故障、运行调整或天气因素(如雷击)等引起。

这种突然的高幅值电流波动,可能对设备和电路造成严重损害,引发火灾。那么,面对这故障如何处理呢?一般来说抑制浪涌电流可以用热敏电阻,但除了热敏电阻可以抑制浪涌电流外,压敏电阻也可以抑制浪涌电流。

压敏电阻的作用

过电压保护:压敏电阻能够感知电路中的电压变化,当电压超过一定阈值时,压敏电阻的阻值会迅速降低,从而分流过大的电流,防止电路中的元件因过电压而损坏。这种保护作用对于各种电子设备和电器产品非常重要,可以有效地延长设备的使用寿命。

雷击浪涌防护:雷击产生的瞬态浪涌电流会严重威胁电子设备的正常运行。压敏电阻能够快速响应瞬态电压变化,吸收浪涌能量,从而保护电路免受雷击浪涌的冲击。在雷电频繁的地区,电子设备中的压敏电阻可以有效降低雷击对设备的损坏风险。

抑制电磁干扰:压敏电阻可以作为瞬态干扰的吸收器,有效地抑制电路中因电磁干扰(EMI)引起的噪声。当电路中出现瞬态干扰时,压敏电阻能够将其吸收并转化为热量散发,从而降低干扰对电路的影响,保证电子设备的正常运行。

启动控制:在一些应用中,压敏电阻可作为启动控制元件使用。例如,在交流电机控制中,压敏电阻可以根据电压的变化控制电机的启动和停止,从而实现电机的稳速运行。

温度传感器:压敏电阻的阻值与温度有一定的关系,因此也可以将其用作温度传感器。通过测量压敏电阻在不同温度下的阻值变化,可以推断出温度的变化情况,从而实现对温度的监控和调节。

压敏电阻在保护电子设备方面具有以下优势:

响应速度快:压敏电阻具有快速的响应速度,能够在瞬间对过电压进行反应,有效地吸收浪涌能量,保护电子设备免受过电压的损害。

吸收能力强:压敏电阻能够吸收大量的浪涌能量,有效地降低雷击和操作过电压对电子设备的冲击,减少设备损坏的可能性。

温度稳定性好:压敏电阻的温度稳定性较好,能够在较宽的温度范围内保持稳定的性能,有效地防止因温度变化而引起的误动作。

可靠性高:压敏电阻的结构简单,故障率较低,长期使用可靠性较高,能够为电子设备提供长期的过电压保护。

保护范围广:压敏电阻可以串联或并联使用,能够实现对电子设备的全面保护,包括电源电路、信号传输线路、接口电路等。

三、应用领域

电源电路:在电源电路中,压敏电阻主要用于防止过电压对电路中元件的损害。当电源电压超过压敏电阻的阈值电压时,压敏电阻迅速导通,将过电压限制在安全范围内,保护电源电路中的其他元件。

通信系统:在通信系统中,压敏电阻广泛应用于防雷击和浪涌电流保护。例如,在电话线路、网络设备和无线通信基站中,压敏电阻可以有效地吸收雷电和浪涌能量,保护通信系统的正常运行。

工业控制:在工业控制系统中,压敏电阻常被用于传感器信号的稳定传输。通过抑制电磁干扰和瞬态电压波动,压敏电阻可以提高传感器信号的准确性和稳定性,保证工业控制系统的正常运行。

消费电子:在消费电子产品中,压敏电阻广泛应用于电源电路和信号线的过电压保护。例如,在手机、电视、电脑等产品中,压敏电阻可以保护内部电路免受过电压的损害,提高产品的可靠性和稳定性。

汽车电子:在汽车电子系统中,压敏电阻主要用于汽车电源电路和电子元件的过电压保护。由于汽车运行环境复杂多变,常常会遇到雷电、电磁干扰等过电压情况,压敏电阻可以有效提高汽车电子系统的稳定性和安全性。

四、注意事项:

选用正规品牌:选择正规品牌的压敏电阻,确保其质量和性能稳定可靠。

确定合适的参数:根据电路的工作电压、电流和浪涌电流的大小,选择合适的压敏电阻参数。

正确的安装位置:将压敏电阻安装在电路中需要保护的关键位置,以便在浪涌电流出现时及时发挥作用。

定期检查与维护:定期检查压敏电阻的工作状态,如有损坏或性能下降应及时更换。

电磁兼容测试找彭工136-9109-3503。