摘要:压敏电阻(Varistor)是一种电压敏感型半导体元件,核心特点是:当两端电压超过其“阈值电压”时,电阻会急剧减小(从高阻态变为低阻态),从而限制电压升高,保护后续电路。其主要应用于以下场景:
一、压敏电阻的典型应用电路
压敏电阻(Varistor)是一种电压敏感型半导体元件,核心特点是:当两端电压超过其“阈值电压”时,电阻会急剧减小(从高阻态变为低阻态),从而限制电压升高,保护后续电路。其主要应用于以下场景:
1. 电源电路(最常见)
• 交流电源入口:并联在火线(L)与零线(N)之间、或火线与地线(PE)之间,用于吸收电网中的浪涌电压(如雷击、电网操作过电压),保护电源适配器、家电内部电路(如冰箱、空调、电视)。
• 直流电源输出端:并联在输出正负极之间,抑制电源开关过程中产生的电压尖峰,保护后端IC、芯片等敏感元件。
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2. 电子设备接口电路
• USB接口:并联在VCC与GND之间,防止外部设备接入时的静电放电(ESD) 或电压波动损坏USB芯片。
• RS485/RS232通信接口:并联在信号线与GND之间,吸收通信线路上的浪涌电压(如远距离传输时的感应雷击),保护通信芯片(如MAX485)。
• HDMI/DisplayPort接口:并联在信号线上,抑制ESD和电压尖峰,保护显示设备的接口电路。
3. 电机驱动电路
• 并联在电机两端,吸收电机启动/停止时产生的反电动势(电压尖峰),保护驱动芯片(如MOSFET、IGBT)和控制电路。
• 常见于直流电机、步进电机的驱动电路中(如打印机、风扇、机器人关节电机)。
4. 照明电路
• 并联在LED驱动电源的输出端,抑制电压波动,保护LED灯珠免受冲击;或用于荧光灯、高压钠灯的镇流器电路中,吸收启动时的过电压。
5. 汽车电子电路
• 汽车电源系统(12V/24V):并联在电瓶两端,吸收启动瞬间的电压尖峰(如发动机启动时的反向电压),保护车载ECU、音响、灯光等设备。
• 汽车接口(如OBD接口、充电接口):防止静电或外部电压冲击损坏车载电子元件。
二、压敏电阻在电路中的核心作用
1. 浪涌保护:这是最主要作用。当电路中出现雷击、电网波动等导致电压突然升高时,压敏电阻迅速导通(电阻骤降),将浪涌电流导向大地或吸收,限制电压不超过安全值,保护后端元件不被击穿。
2. 过电压保护:当电路电压超过元件的额定电压时,压敏电阻导通,分流多余电流,避免电压持续升高损坏设备(如电源过压时,保护IC的电源引脚)。
3. 静电放电(ESD)保护:对于敏感电子元件(如芯片、接口电路),压敏电阻可快速吸收ESD产生的瞬时高压,防止元件被静电击穿(ESD电压通常可达数千伏,瞬间电流小,压敏电阻可快速响应)。
4. 电压钳位:在正常工作电压下,压敏电阻呈高阻态,不影响电路工作;当电压超过阈值时,将电压“钳位”在安全范围内(即限制电压最高值),确保电路稳定。
来源:寒武纪养花一点号
