七十年代开发的氧化锌压敏电阻,已广泛应用于各种电子产品,现将它在电视机中的应用作些介绍。
1.压敏电阻的特点:压敏电阻是一种半导体陶瓷元件,其结构如图1所示。它是以氧化锌为主要原材料,加上少量的氧化铋、氧化锑、氧化锰及氧化钴等,利用典型的电子陶瓷工艺绕结而成。由于内部晶界层的作用与其它半导体一样,具有陡峭的非线性特性,其曲线如图2所示。从图2看出它也有截止区,控制不同的截止区可以制造出不同规格产品。这就是说它在一定电压范围内处于关断状态,其漏电流≤50μA,当它的两端电压一旦超过导通电压(图中V\(_{0}\),1mA)时就立即导通,同时出现很大的电流。它的特点之一是平均持续功率小,电视机所用的产品最大为1瓦。其次是瞬时功率大于数千瓦,在8~20μS的冲击电波作用下可通过50~2500A电流,因此它不能长期工作在导通区。它还具有残压低、响应时间快(nS级)和体积小等特点。它在电路中常用符号如图3所示。



2.压敏电阻在电视机中的应用:无论是黑白还是彩色电视机,其感性元件大都集中在电源及行输出电路。当开、关机或是开关电源的开关管处于开与关的过渡间时,电感两端产生的感应电动势总是高于在这些电路中正常工作电压的数倍以上,这样的过电压可能损坏这些电路中的元器件。尤其是集成电路的过载能力差,往往在小于数μS的时间内便可击穿。这种过电压的危害已引起国内外电视机生产厂家的重视,近年来生产的电视机已经采用压敏电阻,比较有效地防止这种危害。下边以几个实例来说明这种应用。
①在电源电路中应用:图4和图5分别示出一般黑白和彩色电视机中接上压敏电阻的电源输入部分。当由雷电从电源线窜入或由机内自感电势的反窜等引入的过电压,作用到热敏电阻两端时,热效电阻立即导通而以电流形式迅速将过电压泄放掉,从而保护了电源变压器和其它元器不被过电压击毁。


②在行输出电路中应用,图6中的压敏电阻接在行输出管的集电极和发射极之间,用来泄放由高压包或高压嘴跳火而产生的过电压,以保护行输出管的安全。彩色电视机中一部分电压由行输出变压器供给,由于行输出电压很高,在开、关机瞬间由感应电动势引起的过电压也很高,反射到其它绕组并与绕组本身所产生的电动势所引起的过电压相叠加,对与绕组相连的电路可能产生危害。如图7所示那样几个绕组分别接上压敏电阻后,会将过电压泄放而起到保护作用。


③在显象管电路中应用:在显象管的阴极和栅极加上压敏电阻,如图8所示。它们是用来防止由显象管内部二次电子发射或打火,引起的过电压对视放和矩阵电路以及其它电路的损坏。

3.压敏电阻的选用:压敏电阻选用是否正确,直接影响保护效果和使用寿命。主要是根据使用电路情况和工作情况(即间断工作或不间断工作),选取导通电压(即手册中的标称电压)适当的电阻使用。一般根据以下三个公式之一来选取使用的压敏电阻应具有的标称电压:①V\(_{标称}\)=VAC×(2~2.5)×(0.9~1),②V\(_{标称}\)=VDC×(2~2.2)×(0.8~1),③V\(_{标称}\)=脉冲电压幅度×2×(0.7~1)。式中第一项指工作时加在压敏电阻两端的电压值,VAC和V\(_{DC}\)分别为交、直流电压值。第二项是指选用的压敏电阻实际导通电压为它实际工作电压的多少倍。第三项为时间常数,如果压敏电阻在电路中是长时间不间断工作则取最大值,如果是间断工作此值可取的小一点。如果使用在高频回路中,应选取静电容尽可能小的电阻。表中列出部分在电视机中或其它家电产品由使用的压敏电阻,供读者在使用时参考。(陈泽同)
