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压敏电阻有哪些型号?它的命名方法是什么?

压敏电阻介入系统后,除了起到"安全阀"的保护作用外,还会带入一些附加影响,这就是所谓"二次效应",它不应降低系统的正常工作性能。

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好的,我来详细解释一下压敏电阻的常见型号和命名方法。

一、 压敏电阻的主要型号(按材料和结构特点)

  1. 氧化锌压敏电阻: 这是绝对主流和最常用的压敏电阻类型。

    • 材料: 核心材料是氧化锌颗粒,加上少量其他金属氧化物添加剂,烧结而成。
    • 优点: 非线性特性极好(V-I特性陡峭)、通流容量大(能吸收很大的瞬时浪涌能量)、响应速度快(纳秒级)、电压范围广(从几伏到几万伏)、种类规格极其丰富。
    • 应用: 各种电子设备的过压保护,包括:
      • 交流电源输入保护: 抑制雷电浪涌、操作过电压(如开关电源、UPS、家电、工业设备、LED驱动等)。
      • 直流电源保护: 抑制直流侧感性负载断开等产生的电压尖峰。
      • 信号线保护: 保护通信端口、I/O接口、继电器触点等,抑制静电放电和电压感应。
      • 半导体器件保护: 保护MOSFET、IGBT、SCR的栅极或主电路。
    • 形态: 最常见的是圆盘形/片式/径向引线型 (径向、轴向引线),以及用于表面贴装的多层片式压敏电阻
  2. 其他材料压敏电阻 (较少见或有特定应用):

    • 碳化硅压敏电阻: 非线性特性不如氧化锌压敏,通流容量也相对较小。主要用于对特性要求不那么高的领域(如避雷器早期产品、老式设备),或是高温环境(碳化硅耐高温性较好)。现在在主流电子保护中很少使用。
    • 钛酸锶压敏电阻: 具有类似电容器的结构,电容值较大。主要用于既需要电压限制又需要小电容值的场合,如RF电路的ESD保护。
    • 高分子压敏电阻: 由导电粒子分散在高分子基体中构成。常用于对ESD敏感的便携设备连接器保护、键盘保护等。

二、 压敏电阻的命名方法 (以主流氧化锌径向引线型为例)

压敏电阻的命名通常由一个字母数字编码组合而成,这个编码包含了关键的电气和物理参数信息。虽然不同制造商的具体命名规则会有细微差异,但核心结构和逻辑相似。

常见的命名结构 (例如: 14D471K ):

[尺寸代号] [形状或结构代号] [标称压敏电压值] [电压误差等级代号]

  1. 尺寸代号 (通常为两位数字):

    • 表示压敏电阻圆盘本体直径(单位是毫米mm)。
    • 常见尺寸如:
      • 05: 5mm
      • 07: 7mm
      • 10: 10mm
      • 14: 14mm
      • 20: 20mm
      • 25: 25mm
      • 32: 32mm
      • 34: 34mm
      • 40: 40mm
    • 尺寸越大,通常能承受的浪涌电流和能量越大。
  2. 形状或结构代号 (通常是一个字母):

    • 表示压敏电阻元件的形状或内部结构特点。
    • 最常见的是 D:表示圆盘形 (Disk / Disc)。这是最普通、最广泛应用的径向引线型。
    • 其他可能字母:
      • S:可能表示方片形 (Square)。
      • R:有时代表径向引线 (Radial)。
      • A:可能代表轴向引线 (Axial)。
      • C: 可能在片式MLV中代表“片式”。
    • 在大多数常见的工业标准命名中,看到 D 就知道是圆盘形径向引线压敏电阻。
  3. 标称压敏电压值 (多位数字):

    • 这是压敏电阻最关键的电参数,通常用三位四位数表示。
    • 解读方法: 去掉最后一位数字,加上字母 V,前面几位数就是标称压敏电压值。
    • 例:
      • 471 => 去掉最后的 1,得到 47 => 标称压敏电压为 47V (实际就是470V)。
      • 681 => 去掉最后的 1,得到 68 => 标称压敏电压为 68V
      • 101 => 去掉最后的 1,得到 10 => 标称压敏电压为 10V
      • 102 => 去掉最后的 2注意! 102通常理解为 10 乘以 10^2 (即100), 标称压敏电压为 1000V。 对于三位数:
        • 第三位是 012:可以理解为有效数字后面加几个零(0-10^2)。
        • 第三位是 3: 代表乘以10的-1次方 (0.001倍,但这种情况少见)。
        • 更准确通用的理解:前两位是有效数字,第三位是后面零的个数。
        • 例:471: 47 10^1 = 470V; 560: 56 10^0 = 56V; 102: 10 10^2 = 1000V; 103: 10 10^3 = 10,000V (10kV)。
    • 标称压敏电压的定义: 在规定的直流测试电流 (通常是1mA DC) 下,压敏电阻两端的电压降。它决定了压敏电阻在多大电压下开始显著导通。 通常选择的压敏电压值要高于电路的最高持续工作电压(如交流选Vrms的1.4-1.5倍)。
  4. 电压误差等级代号 (通常是一个字母):

    • 表示标称压敏电压值的允许偏差。
    • 最常见:
      • K: 表示偏差 ±10% (精度较高)。
      • M: 表示偏差 ±20%
    • 其他可能 (较少见或在特定型号中):
      • J: 有时也表示 ±5%,但在压敏中较少见,电容常见。
      • L: ±15%。
      • P: ±20%。
      • Z: +80%/-20% (不对称公差)。
  5. 其他可能的后缀或前缀 (制造商特定):

    • 前缀有时会包含制造商品牌缩写、系列代号、认证标识或类型(如 CNR - 陶瓷非线性电阻,MOV - Metal Oxide Varistor, VDR - Voltage Dependent Resistor)。
      • 例:TDK的 ERZ 系列,Littelfuse的 V 系列。
    • 后缀可能表示:
      • 附加特性:如 K-SD (表示带热脱扣器功能的K级压敏电阻)。
      • 特定浪涌等级或封装代码。
      • 环保标识:RoHS。
      • 温度特性标识。
    • 需要查阅制造商的具体数据手册来确定这些后缀的含义。

总结一个完整命名示例:

重要注意事项

  1. 制造商差异: 不同厂商的命名规则并非100%统一。务必查阅具体厂商的官方产品规格书或产品页来确认其型号编码的确切含义,尤其是在选择高可靠性或特殊应用的器件时。
  2. 核心参数: 尺寸(决定通流能力)和标称压敏电压是选型时最重要的两个物理和电气参数。
  3. 其他关键参数: 在选型时,还需关注:
    • 最大持续交流电压或最大持续直流电压:器件能长期安全工作的电压上限。
    • 额定通流容量或最大浪涌电流 (8/20μs波形): 代表能承受的最大单次脉冲电流(多次脉冲后性能会下降)。
    • 能量吸收能力 (Joule): 代表能承受的最大单次脉冲能量(多次脉冲后性能会下降)。
    • 响应时间: MOV本身极快(纳秒级),但整个保护回路的响应会受到电路寄生参数影响。
    • 钳位电压: 在指定的高浪涌电流 (如8/20μs波形下) 下器件两端的残压,这是实际施加到被保护设备上的峰值电压。
    • 电容值: 对于信号线保护尤其重要,过大电容会影响高速信号传输。

希望这个详细的解释能帮助你理解压敏电阻的型号分类和命名方法!

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