工控自动化技术文摘:压敏电阻选型知识讲座

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ZnO压敏电阻实际上是一种伏安特性呈非线性的敏感元件,在正常电压条件下,这相当于一只小电容器,而当电路出现过电压时,它的内阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增加几个数量级,从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏,它的伏安特性是对称的,如图(1)a所示。

这种元件是利用陶瓷工艺制成的,它的内部微观结构如图(1)b所示。微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率却很高,相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒,这就是一压敏电阻单元,每个单元击穿电压大约为3.5V,如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的单元越多,其击穿电压就超高,基片的横截面积越大,其通流容量也越大。压敏电阻在工作时,每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量,而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率,这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。

压敏电阻器的主要特点:

是工作电压范围宽(6—3000伏,分若干档),对过压脉冲响应快(几至几十纳秒),耐冲击电流的能力强(可达100安培-20千安培),漏电流小(低于几至几十微安),电阻温度系数小,性优价廉,体积小,是一种理想的保护元件。由它可构成过压保护电路,消噪电路,消火花电路,吸收回路。压敏电阻的电路符号,外形和内部结构见图1。

压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端,如下图所示。

压敏电阻的Zv与电路总阻抗(包括浪涌源阻抗Zs)构成分压器,因此压敏电阻的限制电压为V=VsZv/(Zs+Zv)。Zv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧,甚至小于1Ω。由此可见Zv在瞬间流过很大的电流,过电压大部分降落在Zs上,而用电器的输入电压比较稳定,因而能起到的保护作用。

图(3)所示特性曲线可以说明其保护原理。直线段是总阻抗Zs,曲线是压敏电阻的特性曲线,两者相交于点Q,即保护工作点,对应的限制电压为V,它是使用了压敏电阻后加在用电器上的工作电压。Vs为浪涌电压,它已超过了用电器的耐压值VL,加上压敏电阻后,用电器的工作电压V小于耐压值VL,从而有效地保护了用电器。

不同的线路阻抗具有不同的保护特性,从保护效果来看,Zs越大,其保护效果就越好,若Zs=0,即电路阻抗为零,压敏电阻就不起保护作用了。图(4)所描述的曲线可以说明Zs与保护特性之间的关系。

应用:

整流电源的过压保护-压敏电阻及其应用

该装置的应用电路如图1(a)、(b)所示。由于电网电压的波动或人为的配电故障,经常会使电网产生浪涌过电压,威胁着电子仪器及各种家电的整流电路和电源变压器的安全。将压敏电阻MY并接在整流二极管或电源变压器的输入端即可起到保护作用。

压敏电阻器的主要参数

①压敏电压们V1mA:通过规定电流(一般为1mA)时,压敏电阻器两端产生的端电压,又称为标称电压。②最大连续工作电压:在规定的温度范围内,可以连续施加在压敏电阻器两端肘最大交流电压(有效值)或直流电压。③限制电压VC:对压敏电阻器施加规定的标准波形(8/2OpS)和规定的电流时(见图),压敏电阻两端的最大电压。④额定功率:在规定的环境温度下,压敏电阻器所能消耗的最大功率。⑤绝缘电压:当压敏电阻器连续工作时,允许加到其引出端和任何导电安装面上的最大峰值电压。⑥电压比:压敏电阻器中流过规定倍数的两个电流时,所产生的两个直流端电压降的比值。通常采用的是10倍标称电流时压敏电阻器的端电压值与标称电压之比,也有用标称电压值与0.1倍标称电流时的端电压之比来表示。前者用V10mA/V1mA表示,后者用V1mA/VO.lmA表示。

选用压敏电阻的方法

压敏电阻的检测方法

(1)

测量绝缘电阻用万用表RX1k挡,测量压敏电阻两引脚之间的正.反向绝缘电阻,均应为无穷大,否则,说明漏电流大。若所测电阻很小,说明压敏电阻已损坏,不能使用。

(2)

测量标称电压电路如图3所示,利用兆欧表(摇表)提供测试电压,使用两块万用表,一块用直流电压挡读出标称电压值,另一块用直流电流挡读出标称电流。然后调换压敏电阻引脚位置用同样方法再读出标称电压和标称电流,然后对比两次测量值,应该大约相等,否则说明对称性不好。检测压敏电阻时应注意:(1)万用表直流电压挡应视压敏电阻标称电压值来正确选择,例如标称电压470V则宜选用大于500V以上挡。(2)万用表直流电流挡一般选1毫安挡。

压敏电阻的种类

目前市场上压敏电阻主要分为普通插件压敏电阻,雷压敏电阻,和贴片压敏电阻防普通插件压敏电阻主要是用于线路过压保护,和小器件电子产品的防雷过压保护,片径普遍在20mm以下,防雷压敏电阻主要是指片径在25mm以上的插件压敏电阻,引线形式一般分为直引线或者电极片方式,其中电极片方式因其结构原因具有更大的流通量,贴片压敏电阻主要用来作为低压产品的过压保护或者ESD防静电,封装形式从(0201~4032)使用在ESD静电防护上贴片压敏电阻,特别是信号线的ESD防护需要注意其寄生电容的大小,对于高频信号选用防静电压敏电阻电容量应尽量选小。下面是ESD静电防护推荐电容量选择。

传输速率

建议使用容值

USB3.0DataPort

4.80Gbps

0.05~0.06ns

<0.3pF

USB2.0DataPort

480Mbps

0.5~0.6ns

<4pF

USB1.0DataPort

12Mbps

4~20ns

5~10pF

WirelessDevice

1.5Mbps

75~300ns

RS232,IrDA1.0

115.2K

1us~8us

10~100pF

Audio(Microphone/Sperker)

20~20KHz

0.05ms~5ms

10~1000pF

下面先介绍以下插件压敏电阻

普通电阻器遵守欧姆定律,而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时,压敏电阻器的电阻值接近无穷大,内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时,压敏电阻器将迅速击穿导通,并由高阻状态变为低阻状态,工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时,压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时,压敏电阻器将完全击穿损坏,无法再自行恢复。

电路保护主要有三种形式:过压保护、过流保护和过温保护。选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠的电路保护设计之关键的第一步,那么,如何合理选择电路保护器件?不同的保护器件其保护原理也各有不同,选择的时候应结合其保护原理、工作条件和使用环境来考虑。本文李工将介绍常用的几种过压选型技巧,帮助大家来正确选择电路保护器件。

过压保护器件(OVP)用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏,常用的过压保护器件有压敏电阻、瞬态电压抑制器、静电抑制器和放电管等。过压保护器件选型应注意以下四个要点:

1)关断电压Vrwm的选择。一般关断电压至少要比线路最高工作电压高10%

2)箝位电压VC的选择。VC是指在ESD冲击状态时通过TVS的电压,它必须小于被保护电路的能承受的最大瞬态电压

4)极间电容的选择。被保护元器件的工作频率越高,要求TVS的电容要越小。

2.压敏电阻器的作用与应用压敏电阻器广泛地应用在家用电器及其它电子产品中,起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。图1-24是压敏电阻器的典型应用电路。

1、氧化锌压敏电阻器应用原理

2、氧化锌压敏电阻器压敏电压的选择

根据被保护电源电压选择压敏电阻器的规定电流下的电压V1mA。一般选择原则为:对于直流回路:V1mA≥2.0VDC对于交流回路:V1mA≥2.2V有效值

特别指出对于压敏电阻压敏电压的选择标准是要高于供电电压,在能够满足可以保护需要保护器件的的同时,尽可能选择压敏电压高的压敏电阻,这样不仅可以保护器件,也能提高压敏电阻的使用寿命。比如要保护的器件耐压为Vdc=550Vdc,器件的工作电压V=300Vdc,那么我们选择压敏电阻就应该是压敏电压为470V的压敏电阻,压敏电压范围是(423-517),压敏电压最大负误差470-47=423Vdc大于器件的供电电压300Vac,最大正误差为470+47=517Vdc小于器件的耐压550Vdc。

选用时还必须注意:(1)必须保证在电压波动最大时,连续工作电压也不会超过最大允许值,否则将缩短压敏电阻的使用寿命;(2)在电源线与大地间使用压敏电阻时,有时由于接地不良而使线与地之间电压上升,所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。

3、通流量的选取

4、应用

5、选型原则

如果电器设备耐压水平Vo较低,而浪涌能量又比较大,则可选择压敏电压V1mA较低、片径较大的压敏电阻器;如果Vo较高,则可选择压敏电压V1mA较高的压敏电阻器,这样既可以保护电器设备,又能延长压敏电阻使用寿命。压敏电阻器主要应用于各种电子产品的过电压保护电路中,它有多种型号和规格。所选压敏电阻器的主要参数(包括标称电压、最大连续工作电压、最大限制电压、通流容量等)必须符合应用电路的要求,尤其是标称电压要准确。标称电压过高,压敏电阻器起不到过电压保护作用,标称电压过低,压敏电阻器容易误动作或被击穿。

6、氧化锌压敏电阻器的使用方法压敏电阻器是一种无极性过电压保护元件,无论是交流还是直流电路,只需将压敏电阻器与被保护电器设备或元器件并联即可达到保护设备的目的(如图4所示)

当过电压幅值高于规定电流下的电压,过电流幅值小于压敏电阻器的最大峰值电流时(若无压敏电阻器足以使设备元器件破坏),压敏电阻器处于击穿区,可将过电压瞬时限制在很低的幅值上,此时通过压敏电阻器的浪涌电流幅值不大(<100A/cm2),不足以对压敏电阻器产生劣化;当过电压幅值很高时,压敏电阻器将过电压限制在较低的水平上(小于设备的耐压水平),同时通过压敏电阻器的冲击电流很大,使压敏电阻器性能劣化即将失效,这时通过熔断器的电流很大,熔断器断开,这样既可使电器设备、元器件免受过电压冲击,也可避免由于压敏电阻器的劣化击穿造成线路L-N、L-PE之间短路(推荐的熔断器规格见表1)。

压敏电阻器在电路的过电压防护中,如果正常工作在图3的预击穿区和击穿区,理论上是不会损坏的。但由于压敏电阻器要长期承受电源电压,电路中暂态过电压、超能量过电压随机的不断冲击及吸收电路储能元件释放能量,因此,压敏电阻器也是会损坏的,它的寿命根据所在电路经受的过电压幅值和能量的不同而不同。

在电子镇流器和节能灯过压保护的压敏电阻,一般小于20W选用MYG07K系列,30W-40W一般选用MYG10系列的压敏电阻做过压保护

雷电与防雷误区

随着电子技术的发展,电子器件已进入大规模集成电路时代。电子设备的功能得以改善,运行的可靠性不断提高,然而防雷的能力却大大地降低了。现在,每年遭到雷击而造成的损失数以亿元计,所以研究保护微电子设备免遭雷电危害已成为一个重要课题。虽然近两个世纪出现了很多的防雷方法和派生出很多防雷器件,但由于对雷电的了解不全面或对器件性能的偏见,往往得不到预期的效果。由于不得其法,浪费了大量资财。本文阐述雷电的成因并指出当前防雷误区,力图打破似乎冻结的防雷方法的规范,以求防雷研究的进展。

1雷电的形成

1.1自然界的自由电荷

在电子学中,当人们研究电的现象时发现构成物质的微单元的原子中,围绕原子核高速旋转的外层电子易受外界条件的影响而逸出,使原子缺少电子或者自由电子单独存在而对外部形成电场的带电现象。

金属导体和绝缘体的内部结构区别在于:金属导体中的自由电子内部引力较弱,而绝缘体内部引力较强。所以在金属导体环路中,如加上一种使自由电子逸出的力量(这个力量我们叫电压),由于环路中电压的存在,金属中的电子产生位移式的流动,不过金属内的正负电荷量的绝对值是相等的,一旦去掉加在环路中的电压,环路立即处于中性,没有电子的流动,不再产生电场。

自然界之所以拥有大量的自由电荷,从电势形成概念而言,有电磁效应、化学效应、摩擦起电及射线等诸方面原因,现代科学可以做到测量人脑电流的运动来判断脑的活动。自然界的自由电荷的成因,用能量守恒定律来规范,可以这样说:凡有物质运动的地方(包括宇宙射线),就会产生电子运动并形成自由电荷,这是一种能转换成另一种能的变换过程,所以自然界物质的运动是自然界产生自由电荷的根源。

这里反复地论证自然界存在自由电荷,其目的是要解释雷电产生的根源,因为教科书上的环路理论不能对雷电成因进行解释。

1.2雷电场的产生

雷电的能量是巨大的,在人类活动中,任何单一的电站所发出的电能不可能产生一次雷电所释放的能量,那么这样大的能量积聚是怎样形成的呢?

上面说过,由于物质的运动自然界产生巨大的自由电荷,当然这些自由电荷是产生雷电的根源。从电子学中得知,要形成一个强大的电场,一定是其中一方是同性质电荷的积累,但是在天空中空气是绝缘的,同性质的电荷又相斥,它们不可能积聚在一起,不可能形成能量的集中,天空中的物质受气流、宇宙射线的影响而产生自由电荷,且不断增加,在大气层的挤压下向太空高层运动,形成一个电离层,这个电离层是含单性电荷的电子层,其电场的能量是不可估量的。

当大气层中出现潮湿的空气,在上升阶段又遇冷空气结成水状云块时,由于云块可看成是一个整体的导体,在电离层电场力的作用下,云层中的电子推向面向地的一端,虽然云块正负电荷的绝对值相等,但实际上形成了一个静电场,在晴天,云块远距地面而且云块与大地间潮湿空气较稀,它们之间介质绝缘程度较高,不易发生击穿放电现象,但是在雨天,特别是热雨季节,由于云层下降,空气潮湿,在此条件下带电云块击穿空气向大地放电而形成雷电。

雷电不单纯是空间对地放电,往往在空间也会形成雷电。这是因为带电云块在空间的位置较高,当地面的潮湿空气急速上升时,它与带电云块形成的电场在空间放电,形成高空雷电。

上面说过,云块受电离层电场力的作用产生静电现象,这些云块向地放电以后,其本身产生电离即云块的正负电量的绝对值不相等,形成带电现象,带电云块随着气流运动与另一云块形成电场,当它们逐渐接近时产生放电现象是形成空中雷的原因,当我们观察雷电在空间放电时,往往是一次接一次有连续不断的感觉。

1.3雷电过程

雷电过程也是静电理论中阐明的电场中介质击穿过程。上面说过雷电的成因,雷电是带电云块在运动过程中放电的现象,其放电位置不是固定的,但有一定固定的条件。比如电场中介质的厚度、绝缘系数、气体温度和地表导电系数都影响雷击地点。我们常说的多雷区应该说该地区具备上述诸因素中的几种。但是有人认为雷电是在本位置产生的,这是一种误解。道理很简单:因为在本地区又有什么力量积聚这么大的能量呢?应该是带电云块在运动过程中放电形成雷电,当然在带电云块的作用下,在什么地方放电与地面的前述条件有关,以地貌而言相对高度越高应该说越易遭雷击,这里指的是高建筑物、高山及地表凸出处,但也不一定就在这些地方出现雷击,因为在电场中介质参数不单纯是指厚度,还取决于绝缘系数即环境的温度和气体的温度。我们发现,往往雷击点不在山顶而在平川,这是因为那里的潮湿空气和气温使电场介质的绝缘低于高山而遭雷击。另外,地表的导电也有影响,良好的导电地质比难以导电的地质所产生的雷电场就大得多,所以易导电的地质易于引雷。

雷电场是一个巨大的静电场,是人类不可建造的。巨大的电场面积和所积聚的巨大能量是不可估量而又不可测量的,人们往往在雷电以后,从被雷击的物体破坏的程度估计它的大小。对于雷电流用数以亿安计的词来形容是不过份的,雷电场在放电过程中与静电场放电有相似的地方,但也有差别,人为形成的静电场其储能是极为有限的,所以它在放电过程中放电电流是从最大值逐步减弱,而雷电场就不同,由于储能巨大,在放电时因通过空间的阻力开始阶段不可能使电场减弱,而是在放电时空气加热以后放电电流达到最大值,再随着电场的减弱放电电流随之下降。所以雷击过程中雷电流是从小到大再减弱,就电的性质而言,由于它是一个静电场的放电,电流的方向是不变的,所形成的是一个幅度巨大的脉动直流电流。

所以雷电流的主要分量是直流分量,但脉动部分和雷电流与空气及地接触时产生的热骚动形成的谐波和高次谐波的电磁能量也相当大,所以雷电过程中的交流分量也不可小看,雷击过程中,从低频直至米波段这样宽的频谱均受不同程度的干扰,从谐波理论得知,低频段所受干扰较为严重。

如果我们将地面的物体置于某一位置,雷电对这一物体产生的干扰可分为感应干扰和直接干扰。某一物体不在雷电场内,但由于雷电在放电过程,它所产生的强大电磁波使这一物体受电磁波的冲击,这样的雷我们称“感应雷”,当某一物体置于雷电场内,而且物体又作为雷电流的导电体,巨大的电流通过该物体使物体遭到严重破坏,这种直接置于雷电场受到雷电的冲击,我们称这种雷为“直接雷”。以现代微电子来说,不管感应雷还是直接雷对微电子器件都会造成永久性的破坏。

2防雷的误区

2.1避雷针与避雷器

然而避雷针在下述情况能发挥一定作用,当带电云块的电量很小,而且又远离地面与大地形成不太强的电场时,避雷针对其电场逐步放电达到消除这个电场的目的。地面有些物体与大地是绝缘的,比如木质结构的古建筑物,在感应雷和直接雷的作用下,可能会带上静电,由于静电的存在可能引起火灾,如果在这些物体上架设避雷针,就可使建筑物与大地形成等电位,避免这些物体在雷电场作用下带静电。

但是,现代的建筑物几乎都是钢筋水泥结构的,它与大地已形成了等电位,显然架设避雷针是多余的。但是现在的建筑物仍沿袭老规矩架设避雷针,其原因很明显,主要是责任和规范问题。说句实话,不设避雷针谁能保证该建筑物不受雷击?安装了避雷针而遭雷击是老天爷的事,责任不在人。

几乎在出现避雷针的同时,在输电线上人们利用尖端放电现象发明了尖端放电避雷器,两个尖端所形成的电场在一定间距内放电,这个间距的大小可以设定在一定电压下放电,于是将它安装在输电线上,使雷电的超压值通过此放电器引导入地达到避雷的目的。20世纪初叶,输电线上普遍安装了形似羊角的羊角避雷器,但是由于羊角避雷器在泄放雷电过程中,空气被加热引起电弧不断,虽然有引导电弧上升的形态,但雷电过后,电路不能正常供电。于是在尖端放电的基础上加了对电压敏感的电阻元件,此元件在超过额定电压时呈现的电阻小,反之阻值增大,对过压引起的电流起到开关作用,这种避雷器称“阀型避雷器”。按压敏原理又派生出气敏和氧化锌器件。

不管羊角型、阀型、气敏和压敏避雷器,它们的结构企图达到一个目的:使输电线上的过压值,通过这些器件,箝位在人为的整定值上,从而使用户设备的端电压不超过额定电压,确保用户设备的安全。

2.2避雷器件用在不同电路中的反应

现在形形色色的避雷器,如果单纯地就其本身结构来判断是否有防雷作用是不全面的,还要看这些器件用在什么电路。下面介绍几种电路在雷电过程中的反应:

(1)高压输电线雷电势的分布与过渡

高压输电线是三相三线制,线对地是绝缘的。不管输电线受感应雷或直接雷影响,在三线中的雷电势的电位和相位均是相同的,线与线之间的电位差等于零。所以当雷击高压输电线时,主要危及输电线及其在线路上运行的变压器的对地绝缘。在三线的输电线中,由于各种原因三线对地绝缘系数不尽相同,特别是高压侧的避雷器绝缘性能更难求得一致,所以在雷击过程中会出现一线首先向地放电现象。由于一线放电,该线雷电位迅速下降,此时另外二线的雷电位就高于放电线,线与线之间就出现了雷电位差,这个电压通过变压器高压侧绕组,低压侧(即变压器副边)就由于电磁感应出现雷电压,这个电压很高时就危及用户设备的安全。

(2)低压输电线雷电势的分布与过渡

低压为三相四线制,零线与大地相连,雷电发生在低压电线时,由于零线本身存在着电抗,接地电阻不可能达到零值,四线上的雷电都向地放电,此时的低压输电线首先是零电位急剧上升,当然相线由于零电位上升而相应上升,而且每相向零线放电时,都是通过用户设备进行的,由于各自的负载不同,相应的雷电位也不尽相同,这样又出现了相对零线间和相间的雷电流。所以当雷击低压线时,对用户设备造成破坏的一是对地绝缘,二是超压过载,往往由于零线电位升高而破坏用户绝缘的故障最明显。

(3)小电流电路

(4)大电流电路

大电流电路一般指电源电路,这种电路的特点是功率容量大、电源内阻小。如果在这样的电路上使用压敏器件并联在线路上,力图用压敏器件的过压放电特性,将过压值箝定在压敏器件的阈值上显然是做不到的。雷电要在电源电路形成超压状态,它的功率能量必须大于电源电路的能量,这样一个巨大的能量由压敏器件泄放而器件本身不损坏是不可能的,这是其一;其二,由于电源内阻小,就是在压敏器件放电过程中,压敏器件两端电压不会低于线路的过压值,这样用户设备同样受雷电过压的冲击。

要使压敏器件在电源电路上发挥避雷作用,只有增加电源内阻即在电路上串联电抗元件,但是由于这个电抗元件使电路在正常工作状态下,降低了工作电压,同时又随负载的变化而波动使此电源不能使用,所以当今防雷问题的焦点几乎在电源线引雷问题上。

由于电源线上不能串联电抗元件,但又要使用压敏器件泄放雷电流,于是有人从雷电频谱入手,提出了雷电的浪流现象。什么是浪流呢?雷电如水浪一样来势凶猛,下降迅速,认为这样一个冲击电流主要分量在高频,所以在电路上使用毫亨级的电感就能防止浪流。当然毫亨级的电感对于50Hz的电源频率几乎不形成有影响的电抗。但是前面说过,雷电是静电场的放电现象,主要分量是直流,谐波频率较宽。这个交流分量很小,所以把雷电频谱定在高频是不对的,因此使用高频电感的方法要获得较好的防雷效果是不可能的。

当前对于微电子设备的防雷方法使用1∶1变压器,普遍认为具有较好的防雷效果,为什么能得到这样的效果呢?认为:它能阻止浪流,起隔离作用。但这种解释没有说到点子上。应该是1∶1隔离变压器将大功率容量的电源变成了定功率容量的电源。由于变压器具有磁饱和效应,如果在它的副边并接压敏器件,由于功率容量受到限制,压敏器件能将电压箝位。因为现在生产的氧化锌压敏器件瞬间电流可达数千安培。

压敏电阻器的失效方式有3种:(1)劣化,表现为漏电流增大,压敏电压显著下降,直至为零;(2)炸裂,若过电压引起的浪涌能量太大,超过了所选用的压敏电阻器极限承受能力,则压敏电阻器在抑制过电压时将会发生陶瓷炸裂现象;(3)穿孔,若过电压峰值特别高,导致压敏电阻器陶瓷瞬间发生电击穿,表现为穿孔。其中,在进行分级防雷保护前提下,压敏电阻器的失效模式绝大部分表现为劣化和穿孔(即短路),因此,在使用压敏电阻器时,必须与之串联一个合适的断路器或保险丝,避免电路短路引起事故。目前,国际上流行的过电压保护器就是将压敏电阻器与限流、过流和劣化告警装置有机地组合在一起,它除了具有过电压保护功能外,还具有防止自身劣化、导致电路短路的功能。

3结语

本文简略地表达了雷电成因、雷电过程以及分析了当今防雷的方法,其目的是提出一个思维,以便对市面上形形色色的防雷器件的防雷效果有一个理智的判断,以达到正确地选用防雷器件保护微电子设备。

静电防护压敏电阻

静电是人们非常熟悉的一种自然现象。物体的静电带电又称静电起电,静电过电压(ESD):ESD随时、随机、随处发生时,产生静电场击穿、电荷转移及电磁辐射,对功能器件具有严重的毁坏性及电磁干扰。静电的许多功能已经应用到军工或民用产品中,如静电除尘、静电喷涂、静电分离、静电复印等。然而,静电放电ESD(Electro-StaticDischarge)却又成为电子产品和设备的一种危害,造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。现代半导体器件的规模越来越大,工作电压越来越低,导致了半导体器件对外界电磁骚扰敏感程度也大大提高。静电放电时,最高可达45A的峰值电流在1nS内流过,并且伴随着强电场及磁场。静电放电可以破坏电路,所以需要抗静电器件以及优良的布线来抑制电子设备中的瞬态破坏。ESD对于电路引起的干扰、对元器件、CMOS电路及接口电路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。电子设备的ESD也开始作为电磁兼容性测试的一项重要内容写入国家标准和国际标准。因此对现代电子产品来讲静电防护越来也重要。

ESD带来的影响硬件损伤软件错误瞬态干扰

静电防护的基本原则自然界的所有物质都是由原子组合而成,原子中的质子(正电荷)与电子(负电荷)存在于我们生活中每个角落,可以这样说:静电是无处不有,无时不在,时时刻刻存在在我们生活中的一切周围。在静电防护过程中打算将静电完全消除是困难的,但是我们可以采取防护措施,将静电的产生与积聚控制在最小的限度之内,经过科学家和工程技术人员多年的研究和实践,结果表明得出两个防护静电危害的基本原则:

1、控制静电起电率防止危险静电源的形成2、在静电安全区域内使用或安装静电敏感元件。3、用静电屏蔽容器运送静电敏感元件4、增大电荷消散速率防止电荷积聚(连接、接地、屏蔽)5、采用抗静电元器件及ESD防护设计提高电路抗6、ESD/EMP能力(电容、二极管、压敏电阻)

压敏电压的温度特性

静电消除测试电路及波形图

I/O线路的保护

没有ESD抑制器,放电电流直接流向回路。使用ESD抑制器,放电电流流过ESD抑制器并通过包装转向大地.

THE END
1.储能响应时间单位有哪些1. 纳秒(ns)2. 微秒(μs)3. 毫秒(ms)4. 秒(s)5. 分钟(min)6. 小时(h)7. 天(d)8. 周(w)9. 月(m)10. 年(y)存储响应时间单位:1. 纳秒(ns):纳秒是一秒的十亿分之一,是最小的存储响应时间单位,它可以用来衡量存储设备的读写速度。2. 毫秒(ms):毫秒是https://wen.baidu.com/question/1121928961543751819.html
2.第一章(下)——计算机的性能指标CPU执行时间是指真正用于用户程序的执行时间,而不包括为执行用户程序而花费在操作系统、访问主存(内存)、访问辅存(外存)、访问外部设备上的时间。 【例2】机器M1与M2是基于相同指令集体系结构ISA设计的两台不同的计算机。M1的时钟周期为2ns,程序P在M1上运行时的CPI为3;M2的时钟周期为4ns,程序P在M2上运行时的CPhttps://blog.csdn.net/2302_76674204/article/details/140287786
3.显示器1ms响应和4ms响应的区别–手机爱问答:显示器1ms响应和4ms响应的区别是刷新率不同。如果说响应的时间有非常慢的话 , 也会喜欢模糊的情况 。 目前响应速度最快的电竞显示器的响应时间都是在1ms,主流电竞显示器响应时间在2ms-5ms之间,就基本够用了,而这两台显示器却达到了惊人的0.1ms。 显示器1ms响应和4ms响应的区别 1ms和4ms的显示器区别很大。https://m.iask.sina.com.cn/b/newgBJtBk4wq7.html
4.有更大的突破?LCD响应时间的极限显示器硬件教程应该指出的是:(1)刷新率所要求的响应时间数值,应是全程响应时间,而不是上升时间tr或下降时间td。(2)从数值上看,某些显示器给出响应时间可能已经符合刷新率的要求,但还是出现了拖尾现象,这是灰阶响应时间较长的缘故。正因为如此,即使是4ms的液晶显示器,也仍然存在响应时间的问题。生性笨拙的显示介质 https://www.jb51.net/hardware/xianshiqi/13748_all.html
5.非1ms不买?电竞显示器的响应时间究竟多少才够用随着技术的不断改进,液晶显示器的响应时间已经成功地降了下来,而电竞产品在这方面的表现又是各类显示器中最好的。电竞显示器的面板主要分为两类,一是TN屏,响应时间一般都能做到1ms;另一种是广视角屏,经常见到的IPS、VA、PLS等都属于这一类,主流水准为5ms,部分做得好的产品能达到4ms。 https://www.163.com/dy/article/E9EO84DO051288MF.html
6.液晶的响应时间表示什么?从早期的25ms到大家熟知的16ms再到现在流行的8ms甚至4ms,响应时间被不断缩短,液晶电视不适合娱乐的https://m.to8to.com/ask/k5243401.html
7.显示器响应时间是什么意思?显示器响应时间5ms和1ms有什么差别4毫秒=1/0.004=每秒钟显示250帧画面; 2毫秒=1/0.002=每秒钟显示500帧画面; 1毫秒=1/0.001=每秒钟显示1000帧画面; 不过我们知道,这只是理论上的数据,实际上显示器帧数还需要根据显示器刷新率的上限来决定的。 以上就是装机之家分享的关于显示器响应时间知识科普,希望本文能够帮助到大家。http://www.lotpc.com/yjzs/8246.html
8.元器件介绍下电阻,以立创商城分类为例电子设计论坛压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。例如:我们家用的彩电的电源电路中就使用了氧化锌压敏电阻,这里使用的压敏电阻压敏电压为470V,当瞬态的浪涌电压最大值(非有效值)超过470V时,压敏电阻就是体现他的钳位特性,把过高的电压拉低,https://bbs.21ic.com/icview-3284996-1-1.html
9.显示器响应时间解析以及测试方显示器响应时间真的这么重要么,我们为什么在不断追求jizhi?在这里可以给一个肯定的回答,这样的追求jizhi并非无意义,而且显示器响应时间确实是影响显示器电竞性能的重要因素之一。 其实刷新率和响应时间是评价显示器的性能规格高低主要影响因素,而这两项也是影响显示器性能的主要因素,不深入,咱们这次就浅谈而止。 https://www.chem17.com/tech_news/detail/3770011.html