压敏电阻符号:其工作和应用的完整指南
想象一下:您正在顺利地进行电气项目。然后,您开始遇到高压浪涌问题。首先,你会恐慌。这是因为这种情况严重影响了电路。但好消息是:压敏电阻是完成这项工作的完美电气元件。你不熟悉这个词吗?压敏电阻是指电阻与施加电压不同的电子部件。此外,还有一种我们称之为压敏电阻符号的东西。该术语是指压敏电阻的电路表示。因此,它包括一条对角线,其中有一点穿过矩形的附加部分。我们将在本文后面详细讨论这一点。简而言之,我们将带您了解初学者所需的一切。
开始吧。
什么是压敏电阻?
压敏电阻
压敏电阻是电气世界中的一个术语,它结合了两个词:变量和电阻器。您也可以将两端的半导体器件称为 VDR(压敏电阻)。
VDR 名称是因为该设备有助于保护电子设备免受过压瞬变的影响。换句话说,它的电阻会随着器件两端电压的变化而自发变化。
因此,当压敏电阻的电压增加时,电阻会降低。当电压过度增加时,电阻会急剧下降。
由于压敏电阻有助于保护电路免受任何电压浪涌或波动的影响,因此将其与受保护设备分流至关重要。压敏电阻类似于二极管,因为它具有非线性、非欧姆的电流电压特性。但它不同于二极管,因为它的穿越电压方向(左侧和右侧)具有相同的特征。
最初,工程师传统上通过组合两个整流器(如氧化锗或氧化铜整流器)来构建压敏电阻。他们在反平行配置中进行了组合。但如今,工程师们使用的是陶瓷金属氧化物复合材料。
这些材料足以在微观尺度上显示定向行为。因此,您可以将设备称为 MOV(金属氧化物压敏电阻)。此外,压敏电阻的例子还有变阻器和电位器。
压敏电阻符号
压敏电阻图标
正如我们前面提到的,压敏电阻符号是一种电路表示,在穿过矩形的对角线的一端添加了一个小的附加部分 - 这是电阻器的主体。另外,图片显示压敏电阻的性质是非线性的。
毫无疑问,您可能会在不同场合遇到其他代表压敏电阻的符号。但是这个在通用标准下被广泛使用和维持。
压敏电阻有什么特点?
当您有一个电压相关电阻器时,您应该期望一个变化的非线性电阻。这通常取决于您施加的电压。也就是说,在正常负载条件下,阻抗往往较高。
但是,如果超过电压阈值,阻抗就会降低到一个较低的值。此外,当您使电路承受高压瞬态时,压敏电阻将通过传导和驻留瞬态电压而摆动。目标是确保瞬态电压达到安全水平。
此外,压敏电阻通过部分吸收和传导来自输入浪涌的能量来有效地保护电路。
金属氧化物压敏电阻似乎是最常见的压敏电阻类型。如果您熟悉二极管结,您会注意到压敏电阻的晶界提供 P-N 结半导体特性。并且您可以使用氧化锌晶粒的合并矩阵构建设备。
金属氧化物压敏电阻
此外,您可以将广泛的并联和串联二极管网络与不规则取向的晶粒矩阵进行比较。此外,当您将 MOV 暴露在反复的浪涌中时,它往往会退化。也就是说,MOV 的钳位电压在每个波之后都会降低一点。而降低的程度取决于MOV的焦耳等级与脉冲之间的关系。
此外,如果钳位电压持续下降,您可能会遇到故障模式。这可能会导致火灾危险。因此,避免这种情况的最佳方法是将 MOV 与热熔断器串联。这样,如果发生过热,设备可以断开连接。
但为了最大限度地减少退化,通过使用与受保护电路允许的高钳位电压相匹配的高钳位电压来限制浪涌暴露至关重要。
压敏电阻的工作原理是什么?
压敏电阻的工作原理很简单。但了解电压浪涌背后的概念以及它们在系统中的存在方式至关重要。首先,重要的是要注意大多数峰值都在转换。
考虑到这一点,您可以说当您关闭感应电路时可能会发生高压浪涌。波的存在是因为电感存储的能量瞬间释放。有一条规则说,“当你关闭浪涌时,电压会加倍。”另外,当你打开浪涌时,它会导致双倍电流。
因此,压敏电阻提供高电压、低电阻路径和低电压高电阻路径。也就是说,您还可以从压敏电阻的静态电阻曲线中看到电阻随电压的变化。该曲线还显示出不符合欧姆定律的非线性特性。
换句话说,当你在电极上施加一个小电压时,它只有很小的电流流动。相反,当您使用大电压时,您会注意到击穿。这是由于二极管结的反向泄漏造成的。
击穿通常是由于电子隧穿和热电子发射引发大量电流而发生的。因此,您会注意到非线性电流-电压特性。
也就是说,您可以通过以下方式显示电压和电流之间的联系:
我 =k . V 一个
地点:
- 我 - 当前
- V – 电压
- a – 非线性度
压敏电阻类型
可用的主要压敏电阻类型包括:
1. 金属氧化物压敏电阻——之前讨论过这种类型的非线性瞬态抑制器变体,它在两个金属板之间的其他金属氧化物(如锰、钴和铋)的基质中包含氧化锌。
2. 碳化硅压敏电阻——在 MOV 出现之前主导市场的一种变体。它包含碳化硅。此外,它们还有助于高压应用。
但它有一个很大的障碍,即消耗相当大的待机电流。因此,您需要使用串联间隙来降低待机功耗。
压敏电阻应用
从您在此处阅读的所有内容中,很容易看出压敏电阻是对电压变化敏感的器件。他们有一些障碍。例如,压敏电阻无法针对电压骤降、设备启动期间的电流浪涌或短路期间的电流提供保护。
但优点大于缺点。例如,它们也是快速过压器件。此外,您可以将双极器件用于直流和交流电源。因此,制造商使用它们来抑制工业设备的照明和家用电器的电源瞬变也就不足为奇了。
压敏电阻在以下应用中很有帮助:
- 微处理器保护
- 工业高能交流保护
- 电子设备保护
电子后备保护熔断器
- 汽车电子产品保护
汽车电路保护装置
- 低压板级保护
- 电源保护
UPS 电源保护
- 瞬态电压浪涌抑制器
瞬态电压浪涌抑制二极管
- 电话和其他通讯线路保护
- 电涌保护器电源板
电源浪涌保护器
- 有线电视系统电涌保护器
- 无线电通讯设备瞬态抑制
使用无线电通信的人
压敏电阻测试
您可以使用万用表快速测试压敏电阻。当您打开万用表并确保正确设置时,该过程开始。也就是说,该设备应读取电阻乘以 1000 欧姆。然后,您可以在第二个探针保持连接的情况下,用一米长的探针接触自由压敏电阻引线。
完成该步骤后,请记下仪表上的电阻。如果阻值比较低,说明压敏电阻很糟糕。但是,如果电阻读数接近无穷大,则表明压敏电阻处于良好状态。
此时,如果前一个是坏的,您可以移除引线并修复相同额定值的新压敏电阻。但是,如果压敏电阻良好,请将断开的引线重新焊接。
此外,重要的是要注意,压敏电阻根据它们可以承受而不会损坏的电压范围分为不同的类别。您应该在压敏电阻中注意的其他因素包括:
- 工作电压
- 最大电流
- 能量等级(焦耳)
- 击穿电压
结束语
大多数时候,不可能避免伴随着巨大能量的事件,比如雷击。但是您可以通过压敏电阻避免事件的影响——因为它们有助于消除线路电压浪涌。这也是为什么从家用到工业用压敏电阻的许多电器的一个很好的理由。
如果您打算开始这个项目,那么熟悉压敏电阻符号至关重要——它显示了半导体器件的非线性特性。
您如何看待压敏电阻?您是否尝试过将它们融入您的电子项目中?还是您需要更清楚地了解该主题?我们将非常乐意提供帮助。请随时与我们联系。
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