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残压比KR
通过压敏电阻器的电流为某一值时,在它两端所产生的电压称为这一电流值的残压。残压比则是残压与标称电压之比。
残压比KR的定义公式为:
KR =UR/UN
残压比可以比较直观地反应出压敏电阻限制过电压的能力,在压敏材料的研究工作中已得到广泛的应用,在防雷压敏电阻、避雷器阀片和高能型压敏电阻阀片中以成为标准电性能参数。
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氧化锌压敏电阻器是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物、经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。氧化锌陶瓷是由氧化锌晶粒及晶界物质组成的,其中氧化锌晶粒中掺有施主杂质而呈N型半导体,晶界物质中含有大量金属氧化物形成大量界面态,这样每一微观单元是一个背靠背肖特基势垒,整个陶瓷就是由许多背靠背肖特基垫垒串并联的组合体。
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压敏电压U1mA
压敏电阻的线性向非线性转变的电压转变时,位于非线性的起点电压正好在I-V曲线的的拐点上,该电压确定为元件的启动电压,也称为压敏电压,是由阻性电流测试而得的。由于I-V曲线的转变点清晰度不明显,多数情况下是在通1mA电流时测量的,用U1mA来表示。对于一定尺寸规格的ZnO压敏电阻片,可通过调节配方和元件的几何尺寸来改变其压敏电压。亦有使用10mA电流测定的电压作为压敏电压者,以及使用标称电流测试者,标称电压定义为0.5mA/cm2,电流密度测定的电场强度E0.5表示,对于大多数压敏电阻器而言,这个值更接近非线性的起始点。3. 漏电流IL压敏电阻器进入击穿区之前在正常工作电压下所流过的电流,称为漏电流IL。漏电流主要由三部分贡献:元件的容性电流,元件的表面态电流和元件晶界电流。一般对漏电流的测量是将0.83倍U1mA的电压加于压敏电阻器两端,此时流过元件的电流即为漏电流。根据压敏电阻器在预击穿区的导电机理,漏电流的大小明显地受到环境温度的影响。当环境温度较高时,漏电流较大;反之,漏电流较小。可以通过配方的调整及制造工艺的改善来减小压敏电阻器的漏电流。研究低压元件的漏电流来源是很重要的,为了促进ZnO晶粒的长大,低压元件中通常会添加大量的TiO2,过量掺杂造成压敏元件漏电流增大[6]~[9],在元件性能测试时容易引入假象,例如压敏电压和启动电压偏离较大。测试元件的非线性时,我们希望漏电流以通过晶界的电流为主。但低压元件普遍存在吸潮现象,初烧成的低压元件漏电流可以保持在4~20μA内,放置8~24h后,元件的漏电流可以增大到200μA。这样的元件的晶界非线性并没有被破坏,但却表现出非线性低,压敏电压也稍有降低的表象。
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