程序小白
认证:优质创作者
作者动态
电子元器件那些事儿:压敏电阻的平台电压原来是这样定义的。
11小时前
电子元器件那些事儿:压敏电阻的原理及如何保护后级电路。
1天前
单片机应用与驱动开发之路:这时的你只需要扣动扳机。
3星期前
串口通信CRC校验大小端之分
09-04 09:28
小小调度器——开局default,优雅总藏于细节之中
04-02 09:23

电子元器件那些事儿:压敏电阻的原理及如何保护后级电路。


压敏电阻的作用原理:

压敏电阻其阻值是受电压影响而变化的,这种变化不是线性的变化(需要看图不能代公式的哈)。压敏电阻有一个阈值电压,低于阈值电压的话,电阻值比较大,如果高于阈值电压,其阻值会变得很小。利用压敏电阻的这一特性可以用作电路的后级保护,如下图:

这是一个典型的应用,从图中我们可以看到压敏电阻跟后级负载是并联的关系,既然是并联,那就不会影响后级的负载功能。正常情况下,压敏电阻是工作的,那啥叫工作啥叫不工作呢?

不工作代表个这个电阻在电路中不起作用:可以从电路中删除该元件,换句话说,就是当阻值无穷大时,我们理解为电流无法通过,电路断开状态。实际上很难达到这个状态,只是阻值大,通过的电流小,消耗功率小,对电源影响不大,我们就认为他不工作。

反过来,工作状态就是,假如我们选的压敏电阻的阈值电压是24V,而VCC提供的是12V电压,这个时候来了一个异常的冲击能量(雷击or静电)导致A点的压降远高于24V,那么压敏电阻的阻值会瞬间拉低,导致大部分的能量通过压敏电阻对地构成的回路进行泄放,从而起到保护后级的作用。


压敏电阻的参数特性由谁决定的呢?

当然是后级电路决定的,这么讲太笼统了,那么后级电路决定的,你该怎么选压敏电阻的参数呢?又两眼一抹黑了,后级电路一般是由电阻电容及芯片构成的,电阻网络是可以短时间耐压的,比如电阻一般的损坏都是烧坏的,长时间、大电流导致,而异常冲击是个瞬间的能量,电阻不需要压敏兄弟的帮忙也能扛得住,再就是电容了,一般可以通过设计的时候采取放余量来实现,比如5v的电路,我选个16V的电容就是了。那么扛不住的就是芯片了,而且芯片手册会有个参数来描述芯片能扛住的最大瞬间冲击,可以根据它来选压敏电阻。


真实的电路等效模型下,能量是如何被释放掉的呢?

A点是能量冲击的切入点,它是踩在24V的肩膀上的,它能到达的电压尖峰有多高,完全看仨兄弟的并联阻值有多大了(内阻、压敏、负载三者并联效果),当来了一个冲击能量,其电压超过压敏电阻的阈值后,压敏电阻的阻值瞬间下降,该回路电流变大,消耗瞬间的冲击能量,从而起到保护后级的效果。


实际的压敏电阻是有平台电压效应的

没加压敏电阻之前,冲击的波形是这样的:

加了压敏之后的冲击波形可能是这样的:

波形中的平台一般叫平台电压,这个时候单纯的使用压敏可能无法解决问题,就需要使用齐纳二极管、放电管这些器件配合使用了。每个器件都有一个最小响应时间,我们可以根据需要增加齐纳二极管来确保耐压是在芯片的最高瞬间安全耐压以下的。

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 3
收藏 4
关注 121
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
成为第一个和作者交流的人吧