壓敏電阻器的應用原理
壓敏電阻器是一種具有瞬態電壓抑制功能的元件,可以用來代替
瞬態抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對IC及其它設備的電路進行保護,防止因靜電放電、浪涌及其它瞬態電流(如雷擊等)而造成對它們的損壞。使用時只需將壓敏電阻器并接于被保護的IC或設備電路上,當電壓瞬間高于某一數值時,壓敏電阻器阻值迅速下降,導通大電流,從而保護IC或電器設備;當電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時,壓敏電阻器阻值極高,近乎開路,因而不會影響器件或電器設備的正常工作。
壓敏電阻器的應用廣泛,壓敏電阻主要可用于直流電源、交流電源、低頻信號線路、帶饋電的天饋線路。從手持式電子產品到工業設備,其規格與尺寸多種多樣。隨著手持式電子產品的廣泛使用,尤其是手機、手提電腦、PDA、數字相機、醫療儀器等,其電路系統的速度要求更高,并且要求工作電壓更低,這就對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,而其銷售年增長率要高于有引線的壓敏電阻器一倍多。
預計2002年壓敏電阻器的市場增長率為13%,其中,多層
片式壓敏電阻器市場增長率為20%~30%,徑向引線產品增長率為5%~10%。需求主要來自于電源設備,包括DC電源設備、不間斷電源,以及新的消費類電子產品,如數字音頻/視頻設備、視頻游戲,數字相機等。片式壓敏電阻器已占美國市場銷售總額的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品,它們的額定功率為50mJ,典型電容值范圍從90pF(18V的產品)~360pF(5.6V的產品)。MaidaDevelopment公司也生產片式系列的壓敏電阻器,但目前只推出了非標準尺寸的產品,1210、1206、0805、0603和0402的產品正在試產。
Littelfuse公司在2000年底前推出0201的產品。AVX和Littelfuse公司已推出電壓抑制器陣列,如AVX推出的Multiguard系列四聯多層陶瓷瞬態電壓抑制器陣列(即壓敏電阻器陣列)已經被市場接納。可節省50%的板上空間,75%的生產裝配成本。Multiguad系列采用1206型規格。其中有一種雙聯元件采用0805規格,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多層陶瓷瞬態電壓抑制器。該產品綜合了公司Transguard系列壓敏電阻器和Feedthru系列電容器/濾波器的功能。采用0805規格。該組件具有性能優勢,更快的導通時間(或稱響應時間,在200ps~250ps之間)和更小的并行系數。
Littelfuse制造的MLN浪涌陣列組件1206規格,內裝4只多層壓敏電阻器。該產品的ESD達到IEC671000-4-2第四級水平。其主要特性包括:感抗(1nH),相鄰通道串擾典型值50dB(頻率1MHz時),在額定電壓工作狀態下,漏電流為5A,工作電壓高達18V,電容值可由用戶指定。這種MLN貼片組件可用于板級
ESD保護,應用領域包括手持式產品、電腦產品、工業及醫療儀器等。
EPCOS公司推出了T4N-A230XFV集成浪涌抑制器,內含兩只壓敏電阻器和一種短路裝置。該產品用于電信中心局和用戶線一側的通信設備保護。