【电子资讯】氧化锌压敏电阻存在的问题

压敏电阻器是一种电压非线性器件,它有对称而陡峭的击穿持性。氧化锌压敏电阻主要是以氧化锌为主原料,添加多种少量金属氧化物,经成型烧结而成的陶瓷元件。现有压敏电阻在配方和性能上分为相互不能替代的两大类:

高压型压敏电阻

高压型压敏电阻,其优点是电压梯度高(100~250V/mm)、大电流特性好(V10kA/V1mA&;le;1.4)但仅对窄脉宽(2&;le;ms)的过压和浪涌有理想的防护能力,能量密度较小,(50~300)J/cm3。

高能型压敏电阻

高能型压敏电阻,其优点是能量密度较大(300J/cm3~750J/cm3),承受长脉宽浪涌能力强,但电压梯度较低(20V/mm~500V/mm),大电流特性差(V10kA/V1mA&;;gt;2.0)。

这两种配方的性能差别造成了许多应用上的死区,在10kV电压等级的输配电系统中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。中小功率变频电源在这一领域压敏电阻的应用几乎还是空白。

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