Varistor(突波吸收器)学习--11月份学习主题.doc

Varistor（突波吸收器）学习 Varistor其实是由Variable resistor 两个字合并而来，其意思为可变的电阻器，简称为变阻器；是一种随外加电压改变，而呈现非线性指数电阻变化的电阻体。变阻器在临界电压以下时，电阻值很高，能阻止电流通过，表现出绝缘体的特性；但是当附加的电压超过临界电压时，其电阻值会急速下降，以便大电流的通过，使电压下降以保护电路上其它零件。又因为它有电阻值快速下降的功能，可以避免电路零件因突发的大电压造成的损坏，因此变阻器又称为突波吸收器。 为了达到保护电路或机器的目的，变阻器应具备下列之基本特性： 可以分辨稳定电路电压或是突波电压，而且只在突波电压产生时才动作。 吸收突波电压后，即恢复吸收突波前的预备状态（可反复使用）。 吸收突波电压时的抑制电压比被保护电路或机器的耐电压、误动作电压还低。 可耐得住反复施加的突波电压。 分类： 因应使用位置的越来越普及，以及所需使用电压范围日渐扩大，变阻器的材质也一直在改变，像氧化亚铜（Cu2O）、钛酸钡（BaTiO3）、氧化铁（Fe2O3）…等的金属－半导体屏障，到半导体p-n屏障的基纳二极管（Zenner）等都是；而现在的主流乃是非奥姆特性（电阻特性）及突耐量极佳的氧化锌（ZnO），而兼具变阻性及电容性双重特性的钛酸锶（SrTiO3）变阻器。此外，若依崩溃电压值的大小，可以将变阻器区分为低、中、高压三种不同变阻器。崩溃电压低于68V者属于低压变阻器，介于82V到560V为中压变阻器，而大于680V者则为高压变阻器。目前较商品化的氧化锌变阻器其崩溃电压范围约为14V~1800V。 电气特性： 所有零件均因其用途不同，都有其不同的电气参数，而这些电气特性正是设计人员赖以设计成品的依据。突波吸收当然也是有其各种参数，下面就是它们的简略说明： 崩溃电压（Varistor voltage）： 崩溃电压是以一定的电流Ic（1.0mA或0.1mA）于一定的时间内通过变阻器所量得的电压，这是评估变阻器的最重要项目。 最高工作电压（max. Allowable voltage）： 可以长时间施加在变阻器上，且变阻器仍为休息状态的最高电压。（休息状态之变阻器只有很小的漏电流，以节省受保护电子产品的电力消耗，同时不致干扰到受保护的电路。） 非线性指数（non-linear exponent）： 变阻器的电压－电流（V－I）特性为公式所定义，K为一个几何常数，α则为非线性指数。由上面公式可以得知，α值越高则此变阻器的耐突波电流越高。α值的测试我们通常取两个点（V1，I1）及（V2，I2）来计算，其公式如下： （I1,I2为V1,V2相对应之电流，I1通常设定为I2的10倍，便于计算。） 最高抑制电压（max. Clamping voltage）： 以一定之标准冲击电流Ip（8x20μsec）流过变阻器时，在变阻器两条引线端点之间量得的最高电压Vp，称为最高抑制电压。此电压值与崩溃电压一样均为变阻器发挥保护功能的一项指针。 额定功率（Rated power）： 在一定的环境温度下所消耗的最大功率。 电容值（Capacitor）： 以一定的频率和测试电压在变阻器两端量得的静电容量，此为参考用。 耐突波电流（Peak current）： 以一定之标准冲击电流Ip（8x20μsec），冲击变阻器1次或两次时，变阻器之崩溃电压变 化率在10﹪以内的最大脉冲电流。 最大能量（energy）： 一次脉冲之最大能量；亦即以10x1000μsec冲击一次，而突波电压的变化率在10﹪以内的能量。其公式为： E K × Vm × Im × T E ： 能量（单位：焦耳） K ： 常数（约1.4） Vm ： 电流在Im时之最高抑制电压 Im ： 最大允许之10x1000μsec单一突波电流 T ： 突波电流延续时间（1000μsec） 额定脉冲寿命（Pulse lifetime rating）： 将变阻器以8x20μsec的定电流脉冲，依规定之时间间隔连续冲击，计算其所能承受之最高冲击次数，即为脉冲寿命，而额定脉冲寿命为1000次。 本体耐压（Withstanding voltage for body）： 涂装层与瓷片本身电极间之耐压。 温度变化率（Temperature coefficient of varistor voltage）： 变阻器随温度变化时，可允许之崩溃电压化率。其公式为： Vc1＝Vc in 85℃ Vc2＝Vc in 25℃ 其它一般特性： 储 存 温 度 ： -40℃ ~ +125℃ 最大反应时间 ： 25 n sec 最高工作温度 ： +85℃ 最高表面温度 ： +115℃ 绝 缘 电 阻 ： 1000MΩ以上（D.C. 500V） 作用原理：