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說(shuō)明
“壓敏電阻"是中國(guó)大陸的名詞，意思是在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變，或者是說(shuō)"電阻值對(duì)電壓敏感"的阻器。英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡(jiǎn)寫(xiě)為“VDR”, 或者叫做“Varistor"。壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)品種?，F(xiàn)在大量使用的"氧化鋅"（ZnO）壓敏電阻器，它的主體材料有二價(jià)元素（Zn）和六價(jià)元素氧（O）所構(gòu)成。所以從材料的角度來(lái)看，氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。 在中國(guó)臺(tái)灣，壓敏電阻器稱為"突波吸收器",有時(shí)也稱為“電沖擊（浪涌）抑制器（吸收器）”。
壓敏電阻簡(jiǎn)介
壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。
壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比空氣放電管快，比TVS管稍慢一些，一般情況下用于電子電路的過(guò)電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千Pf的數(shù)量級(jí)范圍，很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中，應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí)，因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會(huì)增加漏電流，在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。
優(yōu)點(diǎn)：
各種直徑尺寸：SMD、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm、25mm、32mm、34mm、40mm、53mm
廣泛的可變電阻電壓范圍：18V-1800V
多種浪涌承受能力：標(biāo)準(zhǔn)、高浪涌、超高浪涌
大電流處理和能量吸收能力
單體通流量可達(dá)到70KA甚至更高
快反應(yīng)時(shí)間
低泄露電流
多種引線形式：直、彎和其他特殊引線類型
多種包裝形式：散裝、卷裝包裝、卷包裝
應(yīng)用范圍：
電源系統(tǒng)
浪涌抑制器
安防系統(tǒng)
電動(dòng)機(jī)保護(hù)
汽車電子系統(tǒng)
家用電器
壓敏電阻電路的“安全閥”作用
壓敏電阻有什么用？壓敏電阻的*大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閾值"UN"時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門(mén)，當(dāng)電壓超過(guò)UN時(shí)，它的阻值變小，這樣就使得流過(guò)它的電流激增而對(duì)其他電路的影響變化不大從而減小過(guò)電壓對(duì)后續(xù)敏感電路的影響。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓，保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害。
例如：現(xiàn)在我們家用的彩電的電源電路中就使用了氧化鋅壓敏電阻，這里使用的壓敏電阻壓敏電壓為470V，當(dāng)瞬態(tài)的浪涌電壓*大值（非有效值）超過(guò)470V時(shí)，壓敏電阻就是體現(xiàn)他的鉗位特性，把過(guò)高的電壓拉低，讓后級(jí)電路工作在一個(gè)安全的范圍內(nèi)。
應(yīng)用類型
不同的使用場(chǎng)合，應(yīng)用壓敏電阻的目的，作用在壓敏電阻上的電壓/電流應(yīng)并不相同，
因而對(duì)壓敏電阻的要求也不相同，注意區(qū)分這種差異，對(duì)于正確使用是十分重要的。
根據(jù)使用目的的不同，可將壓敏電阻區(qū)分為兩大類：①保護(hù)用壓敏電阻，②電路功能用壓敏電阻。
保護(hù)用壓敏電阻
?。?） 區(qū)分是電源保護(hù)用壓敏電阻器，還是信號(hào)線、數(shù)據(jù)線保護(hù)用壓敏電阻器，它們要滿足不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（2） 根據(jù)施加在壓敏電阻上的連續(xù)工作電壓的不同，可將跨電源線用壓敏電阻器區(qū)分為交流用或直流用兩種類型，壓敏電阻在這兩種電壓應(yīng)力下的老化特性表現(xiàn)不同。
?。?） 根據(jù)壓敏電阻承受的異常過(guò)電壓特性的不同，可將壓敏電阻區(qū)分為浪涌抑制型、高功率型和高能型這三種類型。
★浪涌抑制型：是指用于抑制雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓等瞬態(tài)過(guò)電壓的壓敏電阻器，這種瞬態(tài)過(guò)電壓的出現(xiàn)是隨機(jī)的，非周期的，電流電壓的峰值可能很大。絕大多數(shù)壓敏電阻器都屬于這一類。
★高功率型：是指用于吸收周期出現(xiàn)的連續(xù)脈沖群的壓敏電阻器，例如并接在開(kāi)關(guān)電源變換器上的壓敏電阻，這里沖擊電壓周期出現(xiàn)，且周期可知，能量值一般可以計(jì)算出來(lái)，電壓的峰值并不大，但因出現(xiàn)頻率高，其平均功率相當(dāng)大。
★高能型：指用于吸收發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈，起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器，對(duì)這類應(yīng)用，主要技術(shù)指標(biāo)是能量吸收能力。
壓敏電阻器的保護(hù)功能，絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合下，是可以多次反復(fù)作用的，但有時(shí)也將它做成電流保險(xiǎn)絲那樣的"一次性"保護(hù)器件。例如并接在某些電流互感器負(fù)載上的帶短路接點(diǎn)壓敏電阻。
電路功能用壓敏電阻
壓敏電阻主要應(yīng)用于瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)，但是它的類似于半導(dǎo)體穩(wěn)壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：
?。?）直流高壓小電流穩(wěn)壓元件，其穩(wěn)定電壓可高達(dá)數(shù)千伏以上，這是硅穩(wěn)壓管無(wú)法達(dá)到的。
?。?）電壓波動(dòng)檢測(cè)元件。
?。?）直流電瓶移位元件。
?。?）均壓元件。
（5）熒光啟動(dòng)元件
保護(hù)用壓敏電阻的基本性能
?。?）保護(hù)特性，當(dāng)沖擊源的沖擊強(qiáng)（或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過(guò)規(guī)定值時(shí)，壓敏電阻的限制電壓不允許超過(guò)被保護(hù)對(duì)象所能承受的沖擊耐電壓（Urp）。
?。?）耐沖擊特性，即壓敏電阻本身應(yīng)能承受規(guī)定的沖擊電流，沖擊能量，以及多次沖擊相繼出現(xiàn)時(shí)的平均功率。
?。?）壽命特性有兩項(xiàng)，一是連續(xù)工作電壓壽命，即壓敏電阻在規(guī)定環(huán)境溫度和系統(tǒng)電壓條件應(yīng)能可靠地工作規(guī)定的時(shí)間（小時(shí)數(shù)）。二是沖擊壽命，即能可靠地承受規(guī)定的沖擊的次數(shù)。
?。?）壓敏電阻介入系統(tǒng)后，除了起到"安全閥"的保護(hù)作用外，還會(huì)帶入一些附加影響，這就是所謂"二次效應(yīng)"，它不應(yīng)降低系統(tǒng)的正常工作性能。這時(shí)要考慮的因素主要有三項(xiàng)，一是壓敏電阻本身的電容量（幾十到幾萬(wàn)PF），二是在系統(tǒng)電壓下的漏電流，三是壓敏電阻的非線性電流通過(guò)源阻抗的耦合對(duì)其他電路的影響。
壓敏電阻的基本參數(shù)
1． 標(biāo)稱壓敏電壓(V)：指通過(guò)規(guī)定持續(xù)時(shí)間的脈沖電流（一般為1mA 持續(xù)時(shí)間一般小于400mS）時(shí)壓敏電阻器兩端的電壓值。
2． 電壓比：指壓敏電阻器的電流為1mA時(shí)產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時(shí)產(chǎn)生的電壓值之比。
3． *大限制電壓(V)：在壓敏能承受的*大脈沖峰值電流Ip及規(guī)定波形下壓敏電阻兩端電壓峰值。
4． 殘壓比：通過(guò)壓敏電阻器的電流為某一值時(shí)，在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值的殘壓。殘壓比則是殘壓與標(biāo)稱電壓之比。
5． 通流容量(kA)：通流容量也稱通流量，是指在規(guī)定的條件（規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù)，施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流）下，允許通過(guò)壓敏電阻器上的*大脈沖（峰值）電流值。
6． 漏電流(mA)：漏電流也稱等待電流，是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和*大直流電壓下，流過(guò)壓敏電阻器電流。
7． 電壓溫度系數(shù)：指在規(guī)定的溫度范圍（溫度為20℃～70℃）內(nèi)，壓敏電阻器標(biāo)稱電壓的變化率，即在通過(guò)壓敏電阻器的電流保持恒定時(shí)，溫度改變1℃時(shí)，壓敏電阻器兩端電壓的相對(duì)變化。
8． 電流溫度系數(shù)：指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時(shí)，溫度改變1℃時(shí)，流過(guò)壓敏電阻器電流的相對(duì)變化。
9． 電壓非線性系數(shù)：指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下，其靜態(tài)電阻值與動(dòng)態(tài)電阻值之比。
10． 絕緣電阻：指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
11． 靜態(tài)電容量（PF）：指壓敏電阻器本身固有的電容容量。
12 .額定功率：在特定的環(huán)境溫度85℃下工作1000小時(shí)，使壓敏電壓變化小于10%的*大功率。
13 .*大沖擊電流(8/20us):以特定的脈沖電流(8/20us波形)沖擊壓敏電阻器一次或兩次（每次間隔5分鐘）， 使的壓敏電壓變化仍在10%以內(nèi)的*大沖擊電流。
動(dòng)作原理
突波吸收器之保護(hù)原理： 壓敏電阻在預(yù)備狀態(tài)時(shí)，相對(duì)于受保護(hù)之電子組件而言， 具有很高的阻抗（數(shù)兆歐姆）而且不會(huì)影響原設(shè)計(jì)電路之特性。 但當(dāng)瞬間突波電壓出現(xiàn)（超過(guò)突波吸收器之崩潰電壓時(shí)），該突波吸收器之阻抗會(huì)變低（僅有幾個(gè)歐姆）并造成線路短路，也因此電子產(chǎn)品或較昂貴之組件受到保護(hù)。
金屬氧化物壓敏電阻
*常見(jiàn)的壓敏電阻是金屬氧化物壓敏電阻（MOV, Metal Oxide Varistor），它包含由氧化鋅顆粒與少量其他金屬氧化物或聚合物間隔構(gòu)成的陶瓷塊，夾于兩金屬片間。顆粒與鄰近氧化物交界處會(huì)形成二極管效應(yīng)，由于有大量雜亂顆粒，使得它等同于一大堆背向相連的二極管，低電壓時(shí)只有很小的逆向漏電電流，當(dāng)遇到高電壓時(shí)，二極管因熱電子與隧道效應(yīng)而發(fā)生逆向崩潰，流通大電流。因此，壓敏電阻的電流-電壓特性曲線具有高度的非線性: 低電壓時(shí)電阻高、高電壓時(shí)電阻低。
由于主要成份或品牌的不同，金屬氧化物壓敏電阻有時(shí)還可以看到這些名稱: ZNR (Zinc-Oxide Non-linear Resistor, 氧化鋅非線性電阻)、ZOV (Zinc-oxide Varistor)、CNR (Composite Nonlinear Resistor[2])，TNR (Titanium-oxide based Non-linear Resistor, 氧化鈦非線性電阻, 不過(guò)也可能是 Toshiba Non-linear Resistor, 東芝公司的非線性電阻等。
主要成份種類
氧化鋅，Zinc Oxide，ZnO
碳化硅，Silicon Carbide，SiC
氧化鈦，Titanium Oxide，TiO2
應(yīng)用領(lǐng)域
1. 電源端子的突波防護(hù)。 2. 接口端子的突波防護(hù)，如電話線接口等。
