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系統對於雷擊(Surge)傷害的保護

過電壓保護(Varistor壓敏電阻)

 

與電路作並聯用於過電壓保護方面

 

壓敏電阻(Varistor)主要功能為過電壓保護,當電子產品的電子迴路出現異常過高電壓或者是靜電時,壓敏電阻會將過高的電壓降低至安全標準值,以防止主要的元件及IC損壞。

 

壓敏電阻主要由氧化鋅、氧化鉍等金屬氧化物燒結而成的非線性元件。其特性是當電路超過一定電壓時,其阻值將瞬間極小化。當突波來臨時,變阻器當電壓超過額定的電壓值時,變阻器的電阻會急速下降近於短路的狀態,將使突波電流從元件本身通過並接地,突波引導進入變阻器內,以熱的方式散發掉,藉以達到穩定電壓及吸收突波電壓之功能,避免其他元件受突波侵害,效減少雜訊幹擾,使電器能正常運作。


        由於它能保護電子產品或元件免於受開關或雷擊誘發所產生之突波的影響,加上 體積小,反應速度快的優點。

因此壓敏電阻被廣泛應用於手提電子器材、量度設備、操控設備,家庭電子用品、視聽器材及其它電子設備。電子產品使用上它亦較熱敏電阻多,例如一支手機約使用一顆熱敏電阻,但壓敏電阻可能用上840顆。

 

基本原理 - 於電路正常電壓下Varistor無作用當電壓突然升高時(如開關突波靜電甚至雷擊發生)Varistor在外加電壓超過本身的崩潰電壓時會變成通路狀態此時由於突然升高的電壓所產生的電流一部分被Varistor收,一部份會經由Varistor導到到ground以避免由於突然升高的電壓對後端欲保護的電路產生傷害。

 

之前大部分都是用二極體來達成過電壓保護方面的應用但是由於二極體較貴而且經過多次突波升降後元件往往損壞而無法確實保護到電路所以漸漸被Varistor吃掉一部份市場

用於防止Surge造成電子零件的損壞

 

一般突波吸收器前端要加保險絲否則會玉石俱焚炸的很難看而且通常規格會說只能打兩次然後要拆機維修要是不想維修的可能接觸到戶外的東西就要用避雷管了不過我們也不用避雷管而是用SPARK-TUBE鎮雷管外觀是玻璃的雷擊時會放電發光當然價格要高一些

常見種類

 

避雷管 (避雷器) Surge Protector

 

低壓避雷器 Surge Protective Device

 

突波吸收器 壓敏電阻 Zinc-oxide-Varistor TNR / ZNR / CNR Surge Protector

 

VARISTORS

 

SMD突波吸收器(MLV)

 

玻璃放電管Glass Discharge Tube

 

Surge Absorbers

 

        變阻器在市場上的發展狀況

 

突波吸收器 /壓敏電阻(Varistor) 是由 Variable Resistor 兩字合併簡化而來,常見的變阻器有碳化矽 (SiC)、及氧化鋅 (ZnO) 、碳酸鍶(SrTiO3)三種,而依外型則可分為圓板型(Disc Type),晶片型(Chip Type)及環型(Ring Type)等類別之產品。早期科學家發現以氧化鋅粉末高溫燒結所製成的陶瓷雙電極變阻器,對電壓具有非線性之電阻變化,它在低電壓時電阻值很高,能阻止電流通過,在高電壓時其電阻值急速下降,能使大量電流通過,因此自 1968 年迄今,即被普遍應用於電子電路和電力系統的電壓穩定和暫態突波抑制上。

            
        變阻器的工作原理氧化鋅為金屬氧化物,故又被稱為金屬氧化物變阻器 (Metal Oxide Varistors MOV's)。當氧化鋅陶瓷粉的內部添加物 (Dopant) 成份不同時,其非線性的電流-電壓特性亦有所不同。典型的氧化鋅變阻體之電壓和電流的關係如〈圖1〉所示,主要可分為「漏電流區 (未崩潰區)」、「非歐姆性區 (崩潰區)」、及「大電流轉折區」等三大區域。倘若將氧化鋅變阻器和負載並聯 (如圖 2),在正常運作下,即在漏電區內,變阻器的電阻極大 (約達1012~13 -cm),漏電流極低 (小於1 mA)。然而,一旦有電擊、開關動作、電源系統故障時,電壓突增 (超過突波吸收器之崩潰電壓時),進入非歐姆性區,此時電流 (I) 和電壓 (V) 呈非線性關系,即 I = KV 即為一般所稱之非線性參數或非歐姆性參數 (Nonlinearity Parameter Nonohmic Parameter),其值可達數十或上百。此時突波吸收器之阻抗會變低 (僅有幾個歐姆),並造成突波電流流經 MOV 排除,因此使得電子產品或昂貴元件受到保護。
       
       
        (圖2) 氧化鋅變阻器做為系統保護用

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