壓敏電阻器的應(yīng)用原理
壓敏電阻器是一種具有瞬態(tài)電壓抑制功能的元件,可以用來代替
瞬態(tài)抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對(duì)IC及其它設(shè)備的電路進(jìn)行保護(hù),防止因靜電放電、浪涌及其它瞬態(tài)電流(如雷擊等)而造成對(duì)它們的損壞。使用時(shí)只需將壓敏電阻器并接于被保護(hù)的IC或設(shè)備電路上,當(dāng)電壓瞬間高于某一數(shù)值時(shí),壓敏電阻器阻值迅速下降,導(dǎo)通大電流,從而保護(hù)IC或電器設(shè)備;當(dāng)電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時(shí),壓敏電阻器阻值極高,近乎開路,因而不會(huì)影響器件或電器設(shè)備的正常工作。
壓敏電阻器的應(yīng)用廣泛,壓敏電阻主要可用于直流電源、交流電源、低頻信號(hào)線路、帶饋電的天饋線路。從手持式電子產(chǎn)品到工業(yè)設(shè)備,其規(guī)格與尺寸多種多樣。隨著手持式電子產(chǎn)品的廣泛使用,尤其是手機(jī)、手提電腦、PDA、數(shù)字相機(jī)、醫(yī)療儀器等,其電路系統(tǒng)的速度要求更高,并且要求工作電壓更低,這就對(duì)壓敏電阻器提出了體積更小、性能更高的要求。因此,表面組裝的壓敏電阻器元件也就開始大量涌現(xiàn),而其銷售年增長(zhǎng)率要高于有引線的壓敏電阻器一倍多。
預(yù)計(jì)2002年壓敏電阻器的市場(chǎng)增長(zhǎng)率為13%,其中,多層
片式壓敏電阻器市場(chǎng)增長(zhǎng)率為20%~30%,徑向引線產(chǎn)品增長(zhǎng)率為5%~10%。需求主要來自于電源設(shè)備,包括DC電源設(shè)備、不間斷電源,以及新的消費(fèi)類電子產(chǎn)品,如數(shù)字音頻/視頻設(shè)備、視頻游戲,數(shù)字相機(jī)等。片式壓敏電阻器已占美國(guó)市場(chǎng)銷售總額的40%~45%。(0402)尺寸的片式壓敏電阻器最受歡迎。0201尺寸的產(chǎn)品尚未上市。AVX公司的0402片式壓敏電阻器有5.6V、9V、14V和18V等幾種電壓范圍的產(chǎn)品,它們的額定功率為50mJ,典型電容值范圍從90pF(18V的產(chǎn)品)~360pF(5.6V的產(chǎn)品)。MaidaDevelopment公司也生產(chǎn)片式系列的壓敏電阻器,但目前只推出了非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的產(chǎn)品,1210、1206、0805、0603和0402的產(chǎn)品正在試產(chǎn)。
Littelfuse公司在2000年底前推出0201的產(chǎn)品。AVX和Littelfuse公司已推出電壓抑制器陣列,如AVX推出的Multiguard系列四聯(lián)多層陶瓷瞬態(tài)電壓抑制器陣列(即壓敏電阻器陣列)已經(jīng)被市場(chǎng)接納??晒?jié)省50%的板上空間,75%的生產(chǎn)裝配成本。Multiguad系列采用1206型規(guī)格。其中有一種雙聯(lián)元件采用0805規(guī)格,工作電壓有5.6V、9V、14V和18V等幾種,額定功率為0.1J。AVX公司推出Transfeed多層陶瓷瞬態(tài)電壓抑制器。該產(chǎn)品綜合了公司Transguard系列壓敏電阻器和Feedthru系列電容器/濾波器的功能。采用0805規(guī)格。該組件具有性能優(yōu)勢(shì),更快的導(dǎo)通時(shí)間(或稱響應(yīng)時(shí)間,在200ps~250ps之間)和更小的并行系數(shù)。
Littelfuse制造的MLN浪涌陣列組件1206規(guī)格,內(nèi)裝4只多層壓敏電阻器。該產(chǎn)品的ESD達(dá)到IEC671000-4-2第四級(jí)水平。其主要特性包括:感抗(1nH),相鄰?fù)ǖ来當(dāng)_典型值50dB(頻率1MHz時(shí)),在額定電壓工作狀態(tài)下,漏電流為5A,工作電壓高達(dá)18V,電容值可由用戶指定。這種MLN貼片組件可用于板級(jí)
ESD保護(hù),應(yīng)用領(lǐng)域包括手持式產(chǎn)品、電腦產(chǎn)品、工業(yè)及醫(yī)療儀器等。
EPCOS公司推出了T4N-A230XFV集成浪涌抑制器,內(nèi)含兩只壓敏電阻器和一種短路裝置。該產(chǎn)品用于電信中心局和用戶線一側(cè)的通信設(shè)備保護(hù)。