壓敏電阻和泄流保護(hù)器有什么區(qū)別?


壓敏電阻和泄流保護(hù)器在電子電路保護(hù)中都有重要作用,但二者在概念、工作原理、性能特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景等方面存在諸多區(qū)別,以下為你詳細(xì)展開:
概念
壓敏電阻:是一種具有非線性伏安特性的電阻器件,其電阻值會(huì)隨所加電壓的變化而急劇變化。在正常工作電壓下,壓敏電阻的阻值很大,相當(dāng)于開路;當(dāng)電壓超過一定閾值時(shí),其阻值會(huì)急劇減小,將過高的電壓限制在一定范圍內(nèi),從而保護(hù)后續(xù)電路免受電壓沖擊。
泄流保護(hù)器:并非一種特定元件,而是一類具有泄放電流功能的保護(hù)裝置的總稱,其核心作用是在電路中出現(xiàn)異常電流(如過電流、雷擊電流等)時(shí),為電流提供一條低阻抗的泄放通路,將異常電流迅速泄放,以保護(hù)電路和設(shè)備的安全。常見的泄流保護(hù)器有氣體放電管、瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)等。
工作原理
壓敏電阻
壓敏電阻的工作原理基于其內(nèi)部的半導(dǎo)體材料特性。當(dāng)施加在壓敏電阻兩端的電壓低于其閾值電壓時(shí),半導(dǎo)體材料中的載流子數(shù)量很少,電阻值很大,電流幾乎無法通過;當(dāng)電壓超過閾值電壓時(shí),半導(dǎo)體材料中的載流子數(shù)量急劇增加,電阻值迅速減小,電流可以快速通過,從而將過電壓限制在一定水平。
例如,一個(gè)壓敏電阻的閾值電壓為300V,當(dāng)電路中的電壓正常為220V時(shí),壓敏電阻處于高阻態(tài),對(duì)電路幾乎沒有影響;當(dāng)出現(xiàn)雷擊等過電壓情況,電壓升高到350V時(shí),壓敏電阻的阻值會(huì)急劇減小,將過電壓鉗位在300V左右,保護(hù)后續(xù)電路。
泄流保護(hù)器
氣體放電管:由兩個(gè)電極和一個(gè)充滿惰性氣體的玻璃管或陶瓷管組成。當(dāng)電極間的電壓達(dá)到一定值時(shí),氣體被電離,形成導(dǎo)電通道,電流可以通過氣體放電管迅速泄放。當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí),氣體又恢復(fù)絕緣狀態(tài),氣體放電管停止導(dǎo)電。
TVS:它是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件,當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),它能以極高的速度(皮秒級(jí))將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值,有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。
性能特點(diǎn)
性能特點(diǎn) | 壓敏電阻 | 泄流保護(hù)器(以氣體放電管和TVS為例) |
---|---|---|
響應(yīng)速度 | 相對(duì)較慢,一般在納秒到微秒級(jí),對(duì)于一些極快的瞬態(tài)過電壓,可能無法及時(shí)響應(yīng) | 氣體放電管響應(yīng)速度較慢,在微秒到毫秒級(jí);TVS響應(yīng)速度極快,在皮秒級(jí),能迅速對(duì)瞬態(tài)過電壓做出反應(yīng) |
通流容量 | 通流容量較大,可以承受較大的浪涌電流,一般在幾百安培到幾千安培 | 氣體放電管通流容量大,可達(dá)數(shù)十千安培;TVS通流容量相對(duì)較小,一般在幾百安培到幾千安培,但一些特殊型號(hào)的TVS也可以達(dá)到較高的通流容量 |
殘壓 | 殘壓相對(duì)較高,在限制過電壓時(shí),會(huì)存在一定的電壓降落 | 氣體放電管殘壓較高;TVS殘壓較低,能更有效地將電壓鉗位在安全范圍內(nèi) |
使用壽命 | 使用壽命受多次浪涌沖擊的影響,隨著沖擊次數(shù)的增加,性能會(huì)逐漸下降 | 氣體放電管使用壽命較長(zhǎng),但頻繁的放電會(huì)縮短其壽命;TVS在正常工作條件下,使用壽命很長(zhǎng),幾乎不受浪涌沖擊次數(shù)的影響 |
應(yīng)用場(chǎng)景
壓敏電阻
電源系統(tǒng):在開關(guān)電源、不間斷電源(UPS)等設(shè)備的電源輸入端,安裝壓敏電阻可以防止雷電、開關(guān)操作等引起的過電壓對(duì)電源電路造成損壞。
電子設(shè)備:在計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、家用電器等電子設(shè)備中,壓敏電阻可以保護(hù)電路中的敏感元件,如集成電路、晶體管等,免受電壓沖擊。
泄流保護(hù)器
氣體放電管:常用于通信線路、電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)中,當(dāng)出現(xiàn)雷擊等大電流過電壓時(shí),氣體放電管可以迅速導(dǎo)通,將雷電流泄放到大地,保護(hù)線路和設(shè)備。
TVS:廣泛應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)接口、精密儀器、汽車電子等領(lǐng)域,對(duì)于一些對(duì)電壓穩(wěn)定性要求極高、響應(yīng)速度要求極快的電路,TVS能夠提供有效的過電壓保護(hù)。
成本
壓敏電阻:成本相對(duì)較低,制作工藝成熟,生產(chǎn)規(guī)模大,因此價(jià)格較為親民,在各種電子設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。
泄流保護(hù)器
氣體放電管:成本較低,與壓敏電阻相近,在一些對(duì)成本較為敏感且對(duì)響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用場(chǎng)景中,是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。
TVS:成本相對(duì)較高,尤其是高性能、大通流容量的TVS,價(jià)格會(huì)更貴。但由于其響應(yīng)速度快、殘壓低等優(yōu)點(diǎn),在一些對(duì)保護(hù)性能要求極高的場(chǎng)合,仍然具有不可替代的作用。
責(zé)任編輯:Pan
【免責(zé)聲明】
1、本文內(nèi)容、數(shù)據(jù)、圖表等來源于網(wǎng)絡(luò)引用或其他公開資料,版權(quán)歸屬原作者、原發(fā)表出處。若版權(quán)所有方對(duì)本文的引用持有異議,請(qǐng)聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時(shí)處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學(xué)習(xí)使用,不涉及商業(yè)目的。
3、本文內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn),拍明芯城不對(duì)內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨(dú)立判斷做出的,請(qǐng)讀者明確相關(guān)結(jié)果。
4、如需轉(zhuǎn)載本方擁有版權(quán)的文章,請(qǐng)聯(lián)系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉(zhuǎn)載原因”。未經(jīng)允許私自轉(zhuǎn)載拍明芯城將保留追究其法律責(zé)任的權(quán)利。
拍明芯城擁有對(duì)此聲明的最終解釋權(quán)。