壓敏電阻的發(fā)展
壓敏電阻用字母“MY”表示，如加J為家用，后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分別用于穩(wěn)壓、過(guò)壓保護(hù)、高頻電路、防雷、滅弧、消噪、補(bǔ)償、消磁、高能或高可靠等方面。壓敏電阻雖然能吸收很大的浪涌電能量，但不能承受毫安級(jí)以上的持續(xù)電流，在用作過(guò)壓保護(hù)時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。壓敏電阻的選用，一般選擇標(biāo)稱壓敏電壓V1mA和通流容量?jī)蓚(gè)參數(shù)。
1、所謂壓敏電壓
即擊穿電壓或閾值電壓。指在規(guī)定電流下的電壓值，大多數(shù)情況下用1mA直流電流通入壓敏電阻器時(shí)測(cè)得的電壓值，其產(chǎn)品的壓敏電壓范圍可以從10－9000V不等？筛鶕(jù)具體需要正確選用。一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC，式中，Vp為電路額定電壓的峰值。VAC為額定交流電壓的有效值。ZnO壓敏電阻的電壓值選擇是至關(guān)重要的，它關(guān)系到保護(hù)效果與使用壽命。如一臺(tái)用電器的額定電源電壓為220V，則壓敏電阻電壓值V1mA=1.5Vp=1.5××220V=476V，V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V，因此壓敏電阻的擊穿電壓可選在470－480V之間。
2、所謂通流容量
即最大脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度為25℃情況下，對(duì)于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言，壓敏電壓的變化不超過(guò)± 10％時(shí)的最大脈沖電流值。為了延長(zhǎng)器件的使用壽命，ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應(yīng)小于手冊(cè)中給出的產(chǎn)品最大通流量。然而從保護(hù)效果出發(fā)，要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下，實(shí)際發(fā)生的通流量是很難精確計(jì)算的，則選用2－20KA的產(chǎn)品。如手頭產(chǎn)品的通流量不能滿足使用要求時(shí)，可將幾只單個(gè)的壓敏電阻并聯(lián)使用，并聯(lián)后的壓敏電不變，其通流量為各單只壓敏電阻數(shù)值之和。要求并聯(lián)的壓敏電阻伏安特性盡量相同，否則易引起分流不均勻而損壞壓敏電阻。
1 氧化鋅壓敏電阻的發(fā)展
1967年7月，日本松下電器公司無(wú)線電實(shí)驗(yàn)室的松岡道雄在研究金屬電極—氧化鋅陶瓷界面時(shí)，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)氧化鋅（ZnO）加氧化鉍（Bi2O3）復(fù)合陶瓷具有非線性的伏安特性。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)又發(fā)現(xiàn)，如果在以上二元系陶瓷中再加微量的三氧化二銻（Sb2O3）、三氧化二鈷（Co2O3）、二氧化錳（MnO2）、三氧化二鉻(Cr2O3)等多種氧化物，這種復(fù)合陶瓷的非線性系數(shù)可以達(dá)到50左右，伏安特性類似兩只反并聯(lián)的齊納二極管，通流能力不亞于碳化硅（SiC）材料，臨界擊穿電壓可以通過(guò)改變?cè)叽绶奖愕丶右哉{(diào)節(jié)，而且這種性能優(yōu)異的壓敏元件通過(guò)簡(jiǎn)單的陶瓷工藝就能制造出來(lái)，其性能價(jià)格比極高。
1.1 理論研究
1972年美國(guó)通用電氣公司（GE）購(gòu)買(mǎi)了日本松下電器公司有關(guān)氧化鋅壓敏材料的大部分專利和技術(shù)決竅。自從美國(guó)掌握了氧化鋅壓敏陶瓷的制造技術(shù)以后，大規(guī)模地進(jìn)行了這種陶瓷材料的基礎(chǔ)研究工作。自80年代起，對(duì)氧化鋅壓敏陶瓷材料的研究逐漸走進(jìn)了企業(yè)。迄今為止，主要的理論研究工作都是在美國(guó)完成的。主要的研究課題有：
(1) 以解釋宏觀電性為目的的導(dǎo)電模型的微觀結(jié)構(gòu)的研究（70～80年代）；
(2) 以材料與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為目的的配方機(jī)理和燒結(jié)工藝的研究（70～80年代）；
(3) 氧化鋅壓敏陶瓷材料非線性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷难芯浚?0～90年代）；
(4) 氧化鋅壓敏陶瓷復(fù)合粉體的制備研究（80～90年代）；
(5) 納米材料在氧化鋅壓敏陶瓷中的應(yīng)用研究（90年代）。
1.2 研制開(kāi)發(fā)
70年代末到80年代，基礎(chǔ)理論研究取得了重大進(jìn)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止到1998年，公開(kāi)發(fā)表的論文和專利說(shuō)明書(shū)等累計(jì)達(dá)700多篇，其中有關(guān)基礎(chǔ)研究的約占一半。在基礎(chǔ)研究的推動(dòng)下，80～90年代，壓敏陶瓷的材料開(kāi)發(fā)速度大大加快，目前已取得的成果有：
(1) 氧化鋅壓敏陶瓷的電壓梯度已從最初的150V/mm擴(kuò)散到（20～250）V/mm幾十個(gè)系列，從集成電路到高壓、超高壓輸電系統(tǒng)都可以使用；
(2) 開(kāi)發(fā)出大尺寸元件，直徑達(dá)120mm,2ms方波，沖擊電流達(dá)到1200A，能量容量平均可達(dá)300J/cm3左右；
(3) 汽車(chē)用（85～120）℃工作溫度下的高能元件；
(4) 視在介電常數(shù)小于500的高頻元件；
(5) 壓敏—電容雙功能電磁兼容（EMC）元件；
(6) 毫秒級(jí)三角波、能量密度750J/cm3以上的低壓高能元件；
(7) 老化特性好、電容量大、陡波響應(yīng)快的無(wú)鉍（Bi）系氧化鋅壓敏元件；
(8) 化學(xué)共沉淀法和熱噴霧分解法壓敏電阻復(fù)合粉體制備技術(shù)；
(9) 壓敏電阻的微波燒結(jié)技術(shù)；
(10) 無(wú)勢(shì)壘氧化鋅大功率線性電阻。
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-01-05
