[原创]压敏电阻的选用原则

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压敏电阻的选用可用16个字来概括：瞻前顾后，符合标准，折衷考虑，试验为准。
（1）瞻前顾后：
前面已经提及，压敏电阻是一个保护系统的中间环节，它的上游是冲击源和系统电压源，它的下游是保护对象，所以压敏电阻必须同时满足上下游两个方面对它的要求。
“瞻前”就是要确定：
a．系统电压正常波动范围的上限值，故障条件下最高暂态电压及其持续时间。
b．冲击源的冲击电压峰值和源阻抗（或冲击电源），冲击波的时间宽度，冲击出现的频度。
“顾后”就是要确定：
a．被保护对象的耐压水平。
b．被保护对象允许的压敏电阻的固有电容和阻性漏电流。
“瞻前顾后”的基本要求是：
①在预期的冲击源的最大冲击电压(电流)下，压敏电阻的限制电压， 应低于被保护对象的冲击耐压值。
②在系统电压正常波动范围的上限值，和故障时，以及最高工作环境温度条件下，压敏电阻的预期工作寿命时间，应大于设计要求值。
③压敏电阻的通流能量，额定能量，额定功耗，应大于冲击源预定的最大冲击电流，最大冲击能量，和最大平均功耗。在规定条件下，压敏电阻的冲击寿命次数，应大于寿命期内冲击源的冲击次数。
④在系统电压和冲击源发生超过预期值的异常情况时，压敏电阻不会起火，不会发生危及邻近元器件的爆裂，且没有导致电机的危险。
⑤压敏电阻的电容量和非线性电流对被保护对象或系统的影响，应在允许的范围内。
（2）符合标准：
使用压敏电阻的电路，装置或设备（下面简称“终端产品”）是各式各样的，这些终端产品的技术规范中，大多有防雷，防过电压保护的要求，压敏电阻器可根具这些技术标准的要求来选用。下面列举几个这样的技术标准：
美国安全标准UL1449。
这个标准，把压敏电阻分为两种应用类别：“软线接入/直接扦入式”（CC/DPI）和“固定连接式”（PC）。
所有通过一根电源软线接入交流电源的压敏电阻称为“CC”方式。
安装在扦头上，通过扦头直接接入点源的压敏电阻，称为“DPI”方式。
固定安装配电板或墙内扦座内的压敏电阻，称为“PC”方式。
UL1449规定用1.2/50-80/20组合波来测试压敏电阻的通流量，试验时的短路电流对CC/DPI方式为3kA，对PC方式为10kA，因此前者只能选用直径不小于10mm，后者只能选用直径不小于20mm的压敏电阻器。
美国安全标准UL1414，加拿大安全标准CAN/CSA-60065-00
这些标准规定了跨接在电源线上的压敏电阻器的试验要求，这里列出其中两个项目：
a．放电试验，即由充电到5000V的电容量为0.5μf的电容量对压敏电阻放电4次，相邻两次放电的时间间隔为5S，这就是说压敏电阻应能承受6.25J的能量。
b．热应力试验，试验电压为系统额定电压的2倍。这样220V  50HZ交流系统中的压敏电阻器，最好用UN≥680V的规格。
低压交流电源用电涌保护器中的压敏电阻器应符合IEC61643-1标准的要求。
信号系统用电涌保护器的压敏电阻器应符合IEC61643-21标准的要求。
（3）折衷考虑
  在压敏电阻应用中，有些要求是互相矛盾的，因此要折衷考虑，例如限制电压和电压寿命对压敏电压的要求有时是相互矛盾的，保护的可靠度与保护成本有时是矛盾的。
 与跨接在交流电源上的压敏电阻器相关联的各个电压，应满足如图10.1所示的关系，图中的数字只是举一个例子而已，这里应注意两个比例关系：

压敏电阻在一定电流下的限压比Rp大体上是个定值，从Up=Rp.UN可知，要使限制电压尽量低，就应当选用尽可能低的压敏电压UN。
 
Rap值越小，压敏电阻在持续工作电压下的寿命时间就越长，因此从电压寿命考虑应当选用尽可能高的压敏电压UN。
  可见上述两项要求是相互矛盾的，应根据具体情况折衷处理。

  统计数字表明，在某一具体地点，雷电冲击出现的概率随着冲击强度的增高而减小，表10.1的数据引自一份研究报告，它表明了大于表中电流值的雷电流在五年内出现的次数。
表10.1 某一地点雷电流的可能出现次数
大于表列值的雷电流（A）2000100020010050105
五年内可能出现的次数1105010020010002000
 显然，在这个例子中，如果为防护“五年一遇”的雷电流所花的费用，比一次雷击所造成的损失更高，那这样的设计是不可取的。就是说保护的可靠度与保护成本有时是矛盾的，应根据技术经济最合理的原则，确定设备允许的因保护失败而出现的故障率，在这个前提下来确定要防护的电冲击的强度。
（4）试验为准
在一项保护设计中选定了压敏电阻器以后，这种选择是否正确，还需在现场使用条件下，或尽可能接近真实情况的模拟环境条件下进行试验验证，以便发现设计过程中没有考虑到的因素，纠正设计中的差错，只有经试验验证，证明选用正确，切实可行后才能最后肯定。
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通天雷神

哈哈。说的有意思。

wangj

下面引用由通天雷神在 2004/04/16 04:35pm 发表的内容：
哈哈。说的有意思。

是表扬呢还是批评啊!有点莫名其妙。

通天雷神

有什么地方可以看出‘批评’来？

linkjay

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