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限制電壓比
限制電壓比是指在通流能力實驗中通過特定電流時加在壓敏電阻器兩端的電壓Up與壓敏電壓U1mA的比值。它體現了壓敏電阻器在大電流通過時的非線性特性,限制電壓比越小,越能起到保護電路的作用。通流值和限制電壓比一同反映了壓敏電阻工作特性的好壞,即是壓敏電阻通流值越大越能吸收浪涌電流,限制電壓比越小,分流作用就越明顯,保護特性就越好。
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壓敏電壓U1mA
壓敏電阻的線性向非線性轉變的電壓轉變時,位于非線性的起點電壓正好在I-V曲線的的拐點上,該電壓確定為元件的啟動電壓,也稱為壓敏電壓,是由阻性電流測試而得的。由于I-V曲線的轉變點清晰度不明顯,多數情況下是在通1mA電流時測量的,用U1mA來表示。對于一定尺寸規格的ZnO壓敏電阻片,可通過調節配方和元件的幾何尺寸來改變其壓敏電壓。亦有使用10mA電流測定的電壓作為壓敏電壓者,以及使用標稱電流測試者,標稱電壓定義為0.5mA/cm2,電流密度測定的電場強度E0.5表示,對于大多數壓敏電阻器而言,這個值更接近非線性的起始點。3. 漏電流IL壓敏電阻器進入擊穿區之前在正常工作電壓下所流過的電流,稱為漏電流IL。漏電流主要由三部分貢獻:元件的容性電流,元件的表面態電流和元件晶界電流。一般對漏電流的測量是將0.83倍U1mA的電壓加于壓敏電阻器兩端,此時流過元件的電流即為漏電流。根據壓敏電阻器在預擊穿區的導電機理,漏電流的大小明顯地受到環境溫度的影響。當環境溫度較高時,漏電流較大;反之,漏電流較小。可以通過配方的調整及制造工藝的改善來減小壓敏電阻器的漏電流。研究低壓元件的漏電流來源是很重要的,為了促進ZnO晶粒的長大,低壓元件中通常會添加大量的TiO2,過量摻雜造成壓敏元件漏電流增大[6]~[9],在元件性能測試時容易引入假象,例如壓敏電壓和啟動電壓偏離較大。測試元件的非線性時,我們希望漏電流以通過晶界的電流為主。但低壓元件普遍存在吸潮現象,初燒成的低壓元件漏電流可以保持在4~20μA內,放置8~24h后,元件的漏電流可以增大到200μA。這樣的元件的晶界非線性并沒有被破壞,但卻表現出非線性低,壓敏電壓也稍有降低的表象。
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氧化鋅壓敏電阻在交流電壓作用下的老化:
當施加交流電壓一定時間后,氧化鋅壓敏電阻的U-I特性曲線發生對稱變化,除了特性曲線的變化是對稱的特點外,改變的趨勢與施加直流電壓的趨勢相近。試驗時所施加的交流電壓梯度為65V/mm,溫度為70℃。試驗還表明,不論是直流還是交流作用電壓,老化試驗后壓敏電阻U-I 特性在預擊穿區(即低電場區域)的變化程度要比擊穿區即(中電場區域)大得多。
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