一、型号解析:20D821KJ

  • 20:表示芯片的直径为20mm。直径越大,通常能吸收的瞬时能量(焦耳)越大,耐浪涌电流能力越强。
  • D:代表圆形片状(Disc)。
  • 821这是最关键的部分。表示压敏电压值。
    • “82” 代表有效数字82。
    • “1” 代表乘以10的1次方。
    • 因此,压敏电压 = 82 × 10¹ = 820V。这里的电压是指在1mA直流电流下测得的标称电压(V1mA)。
  • K:代表误差等级为±10%,即压敏电压值在820V的±10%范围内(约738V ~ 902V)。
  • J:代表静电容量误差为±5%(这个参数在高频电路或信号线路中比较重要)。

简单总结:20D821KJ 就是一个直径为20mm,标称压敏电压为820V的压敏电阻


二、核心功能与电路设计要点

核心功能钳位过电压,吸收浪涌能量。
当电路两端电压低于820V时,它呈现高阻态,相当于断路,不影响电路工作。当有浪涌电压(如雷击、感性负载切换)侵入并超过其钳位电压时,它会在纳秒级时间内变为低阻态,将过电压的能量泄放掉,从而保护后端的精密器件。

设计要点

  1. 电压选择:压敏电压值必须高于线路的正常工作峰值电压
    • 对于220VAC系统,其峰值电压约为220×√2 ≈ 311V,还要考虑波动(如+20%),可能达到370V以上。选择820V的压敏电阻提供了足够的安全裕量,确保在正常电压下不会误动作。
    • 通常经验公式:对于交流电,V1mA ≥ (2.2 ~ 2.5) × Vrms(有效值)。
  2. 并联使用:通常并联在需要保护的电路前端(火线L和零线N之间),或电源对大地之间。
  3. 搭配其他保护器件
    • 与气体放电管(GDT)配合:构成二级保护。GDT通流能力更大,但响应慢;MOV响应快。两者结合用于通信基站、电源入口等防雷。
    • 与热敏保险丝或温度保险丝串联:防止压敏电阻在长期过压或劣化后因漏电流增大而过热起火,提升安全性。
    • 与保险丝串联:防止短路时引发更大事故。
  4. 布局要点:引线应尽量短、粗、直,以降低寄生电感,确保对快速浪涌(如ESD)有良好的响应速度。

三、主要应用领域

由于其820V的较高压敏电压和20mm尺寸提供的较强能量吸收能力,20D821KJ主要应用于交流电源系统的初级(入口端)保护

  1. 工业与民用交流电源系统
    • 220V/380V AC电源防雷器(SPD):作为第一级或第二级保护的核心元件,用于吸收来自电网的感应雷击过电压和操作过电压。
    • 配电箱/电表箱:安装在入户总开关处,作为整个建筑或设备的电源总保护。
    • UPS(不间断电源)稳压器的输入/输出端。
  2. 大功率电器与工业设备
    • 变频器伺服驱动器PLC电源模块的输入侧。
    • 空调大型电机控制器电焊机等可能产生内部浪涌或需要抵抗外部浪涌的设备。
  3. 新能源与电力系统
    • 光伏逆变器的交流输出侧
    • 充电桩的AC输入模块
    • 风力发电系统的控制电源端
  4. 特定场合的电源保护
    • 安防监控系统的集中供电箱(防止沿电源线引入的浪涌损坏所有摄像头)。
    • LED户外照明驱动电源(防止雷击感应电压)。

四、不适用或需谨慎使用的领域

  • 低压直流电路:如12V、24V、48V等系统,820V的压敏电压过高,无法起到保护作用,应选择对应电压的压敏电阻(如14D391K用于48V)。
  • 高频信号线路:由于压敏电阻存在结电容(20D821KJ的典型电容值在数千pF级别),会严重衰减高频信号,可能导致通信中断。此时应选用TVS二极管或低电容的压敏/MLV。
  • 对残压要求极高的精密电路:压敏电阻的钳位电压(残压)通常是V1mA的2-3倍(对于20D821KJ,在较大冲击电流下,残压可能达到1300V-2000V以上)。如果后端芯片非常脆弱,可能需要多级保护(如MOV+TVS)来进一步降低残压。

总结

20D821KJ 是一款针对220V/380V交流电源系统设计的高能量浪涌吸收保护元件。它的主战场是工业设备、电力系统、电源入口的防雷与过压保护。在设计时,关键在于根据系统电压正确选型,并考虑与其他保护元件的配合及安全失效模式,以构建可靠、安全的电路保护方案。

电性参数

封装尺寸

数据手册

供货情况
20D821KJ应用领域电路设计及数据手册系列产品采用 DO-214AC(SMA) 封装,每卷5,000个,如需了解产品详情,请访问https://semiwell.com/product-general-mov/20d821kj/; 现提供样品,您可向全球各地矽门微Semiwell的授权经销商索取样品。

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