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你应该知道的压敏电阻的结构功能和设计

压敏电阻是一个电压相关的电阻器。它主要用于处理不同形状的电压瞬变。与热敏电阻不同,它的功能没有实际的时间延迟。

功能和设计

正如热敏贴片电阻一样,压敏电阻由压缩和烧结的粉末化合物制成,该粉末化合物由碳化硅 (SiC) 或氧化锌 (ZnO) 组成。ZnO 压敏电阻器具有优越的特性,并在当今所有制造中占主导地位。本节仅涉及 ZnO 压敏电阻。如果我们将氧化锌与其他金属氧化物添加剂一起烧结,就会形成多晶陶瓷。在氧化锌晶粒的晶界处形成具有半导体特性的 PN 结——所谓的双肖特基势垒——具有整流特性。每个具有粘附边界的 ZnO 晶粒充当具有对称 V/I 特性的微型压敏电阻。晶粒化合物可以看作是串联和并联连接的“微压敏电阻”的集合体。因此,这种方式的负载和能量吸收能力将完*优于传统的半导体元件。在那里,发电仅发生在薄的 PN 边界,而在压敏电阻中,它发生在整个体内均匀分布的所有微压敏电阻中。

其他制造商可能会稍微修改电压值。串联和并联的微压敏电阻的数量决定了压敏电阻的电气特性。如果将10个晶粒串联起来,根据图中的特性,我们得到一个厚度为10个晶粒,压敏电压为30 V的压敏电阻。压敏电阻的形状和封装与热敏电阻大致相同。

你应该知道的压敏电阻的结构功能和设计

在不同的设计中,圆盘占主导地位,具有径向引线和各种封装,或者具有用于通过堆叠单独的压敏电阻进行串联连接的整体金属化表面。封装,例如漆或类似物,需要高张力稳定性和对洗涤剂的耐受性。在未覆盖的类型中,还应提及用于连接器的特定管状设计 在制造过程中,目标是具有规则结构的颗粒化合物,尤其是在高压/高能压敏电阻器中。

不规则的结构会阻碍热传导,并可能导致电流分布不均匀并出现热点和材料的局部降解。在低压应用中,均匀性至关重要。多电极结构和小而均匀的晶粒相结合,创造了多层压敏电阻 (MLV),优秀用作 SMD,用于低电压应用。

这些 MLV 的制造方式与多层陶瓷 (MLC) 类似。电极用厚膜油墨丝网印刷在氧化锌层上,这些层堆叠成具有所需层数的一堆。然后将叠层烧结成一个整体,后提供烧制到主体端部的端子。银或银/钯用作终端金属(图 R5-25)。由于导电氧化锌的特殊工艺,镍阻挡层的电镀需要不同于传统电镀的特殊工艺。 多层 SMD 设计的 EIA 尺寸从 0603 到 2220。

一些定义

*大工作电压

*大工作电压 = 可连续施加在压敏电阻两端的*大电压。

压敏电压

压敏电阻电压 = 1 mA 电流通过人体时压敏电阻两端的电压。

*大钳位电压

*大钳位电压是指当压敏电阻承受具有指定波形的指定峰值脉冲电流时,压敏电阻两端的峰值电压。常见的测试脉冲是 IEC 指定的具有指定电流强度的所谓 8/20 脉冲。

*大瞬态峰值电流

允许通过压敏电阻的*大电流取决于脉冲形状和脉冲宽度、重复频率和循环次数。脉冲能力的起点由 8/20 形状的*大峰值电流给出,该电流以*大 10% 的幅度改变压敏电阻电压。

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