[发明专利]一种残压比低的压敏电阻器及其应用

说明书

本发明公开了一种残压比低的压敏电阻器及其应用，所述残压比低的压敏电阻器，由压敏电阻芯片、硅橡胶封层、绝缘封层、电极和电极引线组成，本发明通过对氧化锌材料进行掺杂，细化了氧化锌的晶粒，增加了压敏电阻的表面密度，从而达到降低压敏电阻残压比的目的，提升了电阻器抗电流力冲击能力和非线性系数，使得压敏电阻器具有较高的电压梯度。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，具体涉及一种残压比低的压敏电阻器及其应用。

背景技术

过电压保护器是以高压高能型氧化锌压敏电阻元件为核心，采用不同的封装结构形式制成的产品，它适用于电力、电力电子、电气、电工、电信等行业中，对各种电力电子设备的浪涌电压冲击施加过压保护，压敏电阻是其电阻随所加的电压变化而非线性变化的一种电阻原件，即当施加电压值超过某一阀值电压时，其电阻迅速变化的电阻器，是一种自身电阻对外加电压敏感，且可以反复使用而不会损坏的电子原件，也称为“突波吸收器”，它主要用来保护电子产品或电子原件免受开关或雷击头发所产生的影响。压敏电阻在不工作时，相对于被保护的电子元件而言，具有很高的阻抗，而且不会改变设计电路特性，但当瞬间突波电压出现，压敏电阻的阻抗就会变低，只有几个欧姆，造成电路短路，从而保护电子产品或电子原件。

残压比是压敏电阻器极其重要的一项参数，残压比越低，表明压敏电阻器通过冲击大电流的残压越低，保护性能越好，残压比代表了压敏电阻抑制过电压的能力，也是电力系统输电设备绝缘配合的基础，近年来降低残压比已经称为氧化锌压敏电阻的主要研究方向，改变氧化锌压敏电阻残压比的方法有：改变氧化锌压敏电阻片的面积、通过改变参考电压梯度或残压梯度、改变氧化锌的晶粒尺寸、晶粒均匀度和晶界表面态密度以及晶粒的电阻率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种残压比低的压敏电阻器及其应用，它以氧化锌压敏电阻元件为核心，通过对氧化锌晶体进行掺杂，改变了氧化锌晶体的粒径、均匀度和电阻率，从而达到降低压敏电阻残压比的目的，本发明的压敏电阻器具有性能优异益、稳定、综合性能好，性价比高的优点，具有很好的发展前景。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种残压比低的压敏电阻器，由压敏电阻芯片、硅橡胶封层、绝缘封层、电极和电极引线组成，所述压敏电阻芯片，由以下重量份的物质组成：掺杂氧化锌80～95份、三氧化二铋0.2～0.75份、二氧化硅1.8-2.8份、二氧化钛0.35-0.45份、硫化镍0.36-0.45份、碳化硅0.08-0.15份、氮化锆0.03-0.08份、三氧化二锑0.3-0.5份、三氧化二钇0.05-0.15份、钛酸铜钙0.8-1.5份。

优选的，所述压敏电阻芯片，由以下重量份的物质组成：掺杂氧化锌85-90份、三氧化二铋0.4-0.6份、二氧化硅2.02-2.46份、二氧化钛0.38-0.4份、硫化镍0.4-0.42份、碳化硅0.1-0.12份、氧化锆0.05-0.08份、三氧化二锑0.38-0.48份、三氧化二钇0.05-0.06份、钛酸铜钙0.8-1.2份。

优选的，所述压敏电阻芯片，由以下重量份的物质组成：掺杂氧化锌88份、三氧化二铋0.5份、二氧化硅2.32份、二氧化钛0.38份、硫化镍0.42份、碳化硅0.12份、氮化锆0.06份、三氧化二锑0.45份、三氧化二钇0.06份、钛酸铜钙1.05份。

优选的，所述掺杂氧化锌的掺杂元素为钒、镓、铟、铊、镁、铬、铁、锰、镍、铝、磷、氮、钒中的一种或多种元素。

优选的，所述掺杂氧化锌的掺杂浓度为0.5-2at.％。

优选的，所述掺杂氧化锌的粒径为10-50纳米。

本发明的残压比低的压敏电阻器的适用于发电机的转子侧过压吸收以及整流励磁电源的直流侧过压吸收，适用于海拔高度小于两千米，大气压力86～106KPa，环境温度-40～+85℃的环境。