压敏电阻如何选择-高能型及高压型压敏电阻优点与缺点

如今压敏电阻的应用价值越来越高，也越来越多元化，但是很多人会遇到这样的问题，就是不知压敏电阻如何选择，选择什么类型的压敏电阻才是最适合的。压敏电阻有两个大的分类，高压型压敏电阻与高能型压敏电阻，今天我们就来了解一下这两个类型压敏电阻的优缺点，选出最实用的类型。

压敏电阻如何选择

一般情况下，为了保证线路的正常工作，同时又为了保证压敏电阻器在保护线路的同时，自己不受损害，压敏电压值的选择应确定在一定的范围内。

通常情况下，在保护电路中，压敏电压的最小值确定应满足公式(1) 的要求。另外，压敏电压的大值还应根据保护线路的耐压水平满足公式(2) 的要求:

V1 ≈2. 2Vac或V1≈2. 0Vdc (1)

V1 ≤0. 9Vz/ Kp (2)

式中:

V1 ———表示1mA 直流电流下的压敏电压值;

Vac ———表示交流电压的有效值;

Vp - p ———表示交流电压的峰- 峰值;

Vdc ———表示直流电压值。

式中:

Vz ———表示被保护设备(或元器件)的脉冲绝缘耐压值;

Kp ———限制电压比，是一个与材料有关的常数。

例如:某电子镇流器的交流电压为220Vac，那么压敏电阻器的最小电压值应为V1 = 115 × 2 ×220V = 467 V。按照IEC的有关规定，电子设备的防护等级为D 级防护， 其绝缘耐压值一般规定为115kV。

实际上，对于具体的电子镇流器产品而言，如果整流电路的脉冲耐电压1000V～1200V ，普通0～10 KA通流容量的压敏电阻，若Kp值为117～118 ，通过计算，压敏电阻的大压敏值应为V1 ≤019Vz/ K≈019 ×1200/ 117≈643 V。因此，对于供电电压相对稳定的220Vac 电源系统的电子镇流器产品，一般选用MYG3/ 300 (压敏电压为470 V) 型的压敏电阻器。

对于电源电压为120Vac 的电子镇流器，通常选用MYG3/ 150 (压敏电压为250 V) 型的压敏电阻器。当然，在电路设计已经确定的条件下，也可通过大量的试验确定实际电路的保护水平，选择更加合适的压敏电阻器。

高能型和高压型压敏电阻优点和缺点

高压型压敏电阻：其特点是电压值高（100～250V/mm）、大电流特质好（V10kA/V1mA≤1.4）但单单对窄脉宽(2≤ms)的额定电压和浪涌有希望的保护能力，能量质量与体积的比值较小，（50～300）J/cm3。

高能型压敏电阻：其特点是能量质量与体积的比值较大（300J/cm3～750J/cm3），接受长脉宽浪涌技能强，但电压值较低（20V/mm～500V/mm），大电流特点差（V10kA/V1mA>2.0）。

这两种配方的性能差别造成了许多应用上的“死区”，例如：在10kV电压等级的输配电系统中已经广泛采用了真空开关，由于它动作速度快、拉弧小，会在操 作瞬间造成极高过压和浪涌能量，如果选用高压型压敏电阻加以保护（如氧化锌避雷器），虽然它电压梯度高、成本较低，但能量容量小，容易损坏；如果选用高能 型压敏电阻，虽然它能量容量大，寿命较长，但电压梯度低，成本太高，是前者的5～13倍。

在中小功率变频电源中，过压保护的对象是功率半导 体器件，它对压敏电阻的大电流特性和能量容量的要求都很严格，而且要同时做到元件的小型化。高能型压敏电阻在能量容量上可以满足要求，但大电流性能不够理 想，小直径元件的残压比较高，往往达不到限压要求；高压型压敏电阻的大电流特性较好，易于小型化，但能量容量不够，达不到吸能要求。目前中小功率变频电源 在国内外发展非常迅速，国内销售量已近100亿元/年，但压敏电阻在这一领域的应用几乎还是空白。

解决上述问题的有效方法是提高高压型压敏电阻的能量密度，或提高高能型压敏电阻的电压梯度和非线性系数（降低残压比），即开发高压高能型压敏电阻。

压敏电阻的应用类型

根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两大类：①保护用压敏电阻，②电路功能用压敏电阻。

保护电阻

（1） 区分是电源保护用压敏电阻器，还是信号线、数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同的技术标准的要求。

（2） 根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同，可将跨电源线用压敏电阻器区分为交流用或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。

（3） 根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型、高功率型和高能型这三种类型。

1、浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。

2、高功率型：是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器，例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻，这里冲击电压周期出现，且周期可知，能量值一般可以计算出来，电压的峰值并不大，但因出现频率高，其平均功率相当大。

3、高能型：指用于吸收发电机励磁线圈，起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器，对这类应用，主要技术指标是能量吸收能力。

压敏电阻器的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的，但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。

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