電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）隨著用戶對器件安全越來越重視，器件的故障安全功能越來越受歡迎，因此，市場上的壓敏電阻器的種類在近幾年不斷增加，有了許多不同尺寸和浪涌能力的設(shè)計。

作為一種用得最多的限壓器件，壓敏電阻在成本上就很有優(yōu)勢，而且通流量大，其體積越大能承受的浪涌電流也就越大。壓敏電阻發(fā)揮抑制器作用，保護設(shè)備及電路免受來自ESD靜電放電或雷擊浪涌等瞬態(tài)異常電壓的影響。

多層壓敏電阻的浪涌保護應(yīng)用

小型、輕量、高效率的各類電源開關(guān)十分常見，在開關(guān)電源中，電源電路前端擁有EMC濾波器電路，用于抑制通過電源線侵入的傳導(dǎo)噪音。但僅依靠EMC濾波器無法阻擋雷擊浪涌或開關(guān)浪涌，因此可以在EMC濾波器前端設(shè)有使用盤型壓敏電阻的浪涌保護電路。

在這種小型的電子應(yīng)用中，超小型表面貼裝多層壓敏電阻器（MLV）非常實用。當(dāng)電路或系統(tǒng)遇到破壞性的電壓尖峰時，關(guān)閉的MLV被激活并通過將尖峰重定向到地面來保護設(shè)備。因為多層壓敏電阻MLV 由摻雜有半導(dǎo)體氧化鋅的晶粒陶瓷制成，想要保持MLV的高性能晶粒需要均勻且細小。低質(zhì)量的MLV中不規(guī)則的晶間邊界會導(dǎo)致器件擊穿電壓降低和漏電流增加。在這種應(yīng)用中，TVS二極管也很常見，作為MLV的替代品。TVS二極管雖然也具有快速響應(yīng)，但并不具有MLV的重復(fù)觸發(fā)能力。

在電路板級環(huán)境中，有些特定部分需要額外的加強保護，在這個基礎(chǔ)上MLV會做一些延申。例如用于高數(shù)據(jù)速率ESD抑制、用于ESD同時提供濾波功能以及針對汽車電子中的特定瞬態(tài)抑制。

帶熱耦合熔斷的壓敏電阻

一般情況下，壓敏電阻用于電子設(shè)備浪涌過壓保護的效果很明顯。但有一個問題是壓敏電阻容易老化，這也是壓敏電阻的通病之一。一旦壓敏電阻在異常過電壓下或到達壽命終點時，器件失效可能會導(dǎo)致熱失控，從而無法實現(xiàn)壓敏電阻的電路保護功能。

帶熱耦合熔斷的壓敏電阻就是為了防止此類情況發(fā)生而設(shè)計，壓敏電阻通過混合設(shè)計將壓敏電阻和熱耦合熔斷器集成到一個組件中，壓敏電阻與熱耦合熔斷器串聯(lián)連接，熱耦合熔斷器用于保護壓敏電阻。當(dāng)溫度升高時，熱元件開始融化，彈簧將壓敏電阻安全地與電源線斷開，避免重新連接。

在電壓水平波動大，浪涌脈沖頻繁的應(yīng)用中，單個壓敏電阻容易遇上熱失控風(fēng)險，帶熱耦合熔斷器的壓敏電阻比單個壓敏電阻元件更安全。在光伏逆變器、工業(yè)電源以及大型照明系統(tǒng)中，這種更可靠的方案更受青睞。

壓敏電阻的老化問題

帶熱耦合熔斷的壓敏電阻解決了器件老化后的失控風(fēng)險，但壓敏電阻容易老化這個缺點存在。為了延緩壓敏電阻的老化速度，通常將其與陶瓷放電管一起使用。

將壓敏電阻與陶瓷放電管并聯(lián)可以盡量減小持續(xù)大電流后壓敏電阻性能退化的問題。二者并聯(lián)操作時。壓敏電阻在放電管尚未導(dǎo)通之前開始動作，對過電壓進行鉗位泄放大電流，放電管導(dǎo)通后二者一起進行并聯(lián)分流，減小壓敏電阻的通流壓力。陶瓷放電管通過幫助縮短壓敏電阻通大電流的時間來延緩壓敏電阻的老化。

將壓敏電阻與陶瓷放電管串聯(lián)也有相同的效果，整個串聯(lián)支路的總電容可以減少很多，當(dāng)沒有過電壓作用時，壓敏電阻幾乎沒有漏電流，也能減緩壓敏電阻性能的衰退。

小結(jié)

壓敏電阻的選取要根據(jù)實際電路中的輸入電壓以及電壓峰值來確定，壓敏電阻雖然能夠吸收很大的浪涌電量，但是不能承受毫安級以上的持續(xù)電流，這點在過壓保護時也需要考慮。