专利名称：氧化锌非线性电阻特性方程及方程式常数测定方法
技术领域：
本发明涉及氧化锌非线性电阻元件生产技术领域，尤其涉及一种适用于氧化锌非线性电阻元件和由这种元件构成器件的伏安特性方程及伏安特性方程中常数的测定方法。
背景技术：
现代社会和军事技术的高度信息化，对各种电气和电子装置的安全性和可靠性提出了越来越高的要求，这推动了防雷和防过电压保护技术和器件的快速发展。氧化锌非线性电阻(MOV)在10_7-6χ103 Α·αη_2这样极宽的电流范围内(跨越约10-12个数量级)，都有良好的限压型伏安特性，加之它能吸收大的脉冲能量，已成为当前使用量最大的浪涌过电压保护元件。在生产和使用中，人们需要知道当规定波形的测试电流的量值变化在2-4个数量级时，产品的电流-电压数量关系，即伏安特性。依据使用目的的不同，常用的伏安特性包括直流特性，工频交流特性，不同波形的脉冲限制特性和脉冲瞬时值特性等。表达伏安特性常用的方法是曲线图和数学方程，曲线图比较直观，但精度低，难于进行数学运算，不能满足设计计算和仿真的需要。氧化锌非线性电阻发明于上世纪60、70年代投入工业生产，由于它优良的电压限制特性和吸收浪涌电流能量的能力，很快成为电子和电气产品的防雷和防过电压保护的主导产品。在过电压保护设计，以及产品本身的改进提高中，迫切需要一个具有工程计算所需准确度，且能在电流变化2 4个数量级的范围内，定量地表达电压-电流数量关系的伏安特性方程式，但现有技术中提出的两个方程式都不能满足这个要求。氧化锌非线性电阻早期的技术文献中，给出了如下经验方程；
权利要求
1.一种氧化锌非线性电阻的特性方程，其特征在于它是以下列方程式来表示 A.依据电流I计算电压U的方程U=UKIB， 式中，
2.一种用于权利要求1所述氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、A1和A2的测定方法，其特征在于它是按以下步骤进行 1)在设定的所述伏安特性方程中的电流范围内，选定若干个测试电流值； 2)测量氧化锌非线性电阻在步骤I)选定的各个测试电流值时的电压值，其中，每次测试前氧化锌非线性电阻温度应恢复到室温； 3)依据步骤2)测得的电流电压实际值，按下述公式计算氧化锌非线性电阻在各个测试电流值时的电阻值R，以及电流和电阻的对数值R=U/1,令 x=lgl, y=lgR, 式中，I是流过氧化锌非线性电阻的电流；U是与I对应的氧化锌非线性电阻两端的电压； 4)用Origin计算软件,求取y=f(x)的最小二乘多项式拟合方程，计算到x的2次项或高于2次项，得到表达电阻/电流数量关系的欧安特性方程式
3.如权利要求2所述的氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、Ac^A1和A2的测定方法，其特征在于所述测试电流值的数量为3 9个。
4.如权利要求2所述的氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、Ac^A1和A2的测定方法，其特征在于所述测试电流值取几何等距数值。
5.如权利要求2所述的氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、VA1和A2的测定方法，其特征在于所述测试电流为直流，测试中的电流/电压读数值是指直流稳态值。
6.如权利要求2所述的氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、Ac^A1和A2的测定方法，其特征在于所述测试电流为正弦交流，测试中的电流/电压读数值是指稳态的正峰值与负峰值的和的一半。
7.如权利要求2所述的氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、VA1和A2的测定方法，其特征在于所述测试电流为单极性脉冲，测试中的电流读数是指电流峰值，电压读数是指电流峰值时刻的电压值或电压峰值。
8.如权利要求2所述的氧化锌非线性电阻特性方程中常数UK、B、Ac^A1和A2的测定方法，其特征在于所述测试电流为脉冲，测试中的电流/电压读数是指脉冲上升过程或者下降过程中同一瞬时的电压值和电流值。
全文摘要
本发明公开了一种氧化锌非线性电阻特性方程及方程式常数测定方法，它是以下列方程式来表示A.依据电流I计算电压U的方程U=URIB，式中，B=1+A1+A2lgI；或B.依据电压U计算电流I的方程I=10x，式中，或C.归一伏安特性方程U=kR·U1mA·IB，式中，kR=UR/U1mA；所述方程式常数的测定方法包括确定测试电流值、测量电压值、计算测试点电阻值、建立欧安特性方程和计算伏安特性方程常数5个步骤。该方法能在电流变化2～4个数量级范围内表达非线性电阻的伏安特性，其准确度与电流/电压的测试准确度相当，为该类元器件的生产控制、新产品开发以及浪涌过电压保护系统的设计提供了一种有用的工具。
文档编号G01R31/00GK103063940SQ20121033638
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者张南法, 李永祥 申请人:李永祥