压敏陶瓷及光敏陶瓷.ppt
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1、16.压敏半导体陶瓷压敏半导体陶瓷一般电阻器的电阻值可以认为是一个恒一般电阻器的电阻值可以认为是一个恒定值,即流过它的电流与施加电压成线性关定值,即流过它的电流与施加电压成线性关系。系。压敏陶瓷是指压敏陶瓷是指电阻值随着外加电压变化电阻值随着外加电压变化有一显著的非线性变化的半导体陶瓷有一显著的非线性变化的半导体陶瓷,用这,用这种材料制成的电阻称为种材料制成的电阻称为压敏电阻器压敏电阻器。2制造制造压敏陶瓷的材料压敏陶瓷的材料有有SiC、ZnO、BaTiO3、Fe2O3、SnO2、SrTiO3等。等。其中其中BaTiO3、Fe2O3利用的是利用的是电极与电极与烧结体界面的非欧姆特性烧结体界面的
2、非欧姆特性,而,而SiC、ZnO、SrTiO3利用的是利用的是晶界非欧姆特性晶界非欧姆特性。目前,应用最广、性能最好的是目前,应用最广、性能最好的是氧化氧化锌压敏半导体陶瓷锌压敏半导体陶瓷。3压敏陶瓷的基本特性压敏陶瓷的基本特性压压敏敏电电阻阻陶陶瓷瓷具具有有非非线线性性伏伏-安安特特性性,对电压变化非常敏感。对电压变化非常敏感。在在某某一一临临界界电电压压以以下下,压压敏敏电电阻阻陶陶瓷瓷电电阻阻值值非非常常高高,几几乎乎没没有有电电流流;但但当当超超过过这这一一临临界界电电压压时时,电电阻阻将将急急剧剧变变化化,并并且且有有电电流流通通过过。随随着着电电压压的的少少许许增增加加,电电流流会
3、会很很快快增增大。大。压压敏敏电电阻阻陶陶瓷瓷的的这这种种电电流流-电电压压特特性性曲曲线线如图所示。如图所示。41.齐钠二极管;齐钠二极管;2.SiC压敏电阻;压敏电阻;3.ZnO压敏电阻;压敏电阻;4.线性电阻;线性电阻;5.ZnO压敏电阻。压敏电阻。压敏电阻的压敏电阻的I-U特性曲线特性曲线5由图可见,压敏电阻陶瓷的由图可见,压敏电阻陶瓷的I-U特性不特性不是一条直线是一条直线,其电阻值,其电阻值在一定电流范围内在一定电流范围内呈非线性变化。呈非线性变化。因此,因此,压敏电阻压敏电阻又称又称非线性电阻非线性电阻,用,用这种陶瓷制造的器件叫这种陶瓷制造的器件叫非线性电阻器非线性电阻器。6氧
4、化锌压敏陶瓷氧化锌压敏陶瓷ZnO系压敏电阻陶瓷是压敏电阻陶瓷中系压敏电阻陶瓷是压敏电阻陶瓷中性性能最优的一种材料能最优的一种材料。成分是成分是ZnO,并添加并添加Bi2O3、CoO、MnO、Cr2O3、Sb2O3、TiO2、SiO2、PbO等等氧化物氧化物经改性烧结经改性烧结而成。而成。7氧化锌压敏电阻的应用氧化锌压敏电阻的应用ZnO压敏电阻器的应用很广,可归结压敏电阻器的应用很广,可归结为如下两方面:为如下两方面:过压保护过压保护稳定电压稳定电压8过压保护过压保护各种大型整流设备、大型电磁铁、大型各种大型整流设备、大型电磁铁、大型电机、通讯电路、民用设备电机、通讯电路、民用设备在开关时在开关
5、时,会引会引起很高的过电压起很高的过电压,需要进行保护,以延长使,需要进行保护,以延长使用寿命。故在电路中接入用寿命。故在电路中接入压敏电阻压敏电阻可以抑制可以抑制过电压。过电压。此外,此外,压敏电阻压敏电阻还可作还可作晶体管保护晶体管保护、变变压器次级电路的半导体器件的保护压器次级电路的半导体器件的保护以及以及大气大气过电压保护过电压保护等。等。9稳定电压稳定电压由于由于氧化锌压敏电阻氧化锌压敏电阻具有具有优异的非线性优异的非线性和短的响应时间,且温度系数小、压敏电压和短的响应时间,且温度系数小、压敏电压的稳定度高的稳定度高,故,故在稳压方面在稳压方面得以应用。得以应用。压敏电阻器压敏电阻器
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