壓敏電阻應用技術節選

1、什么是“壓敏電阻”

“壓敏電阻是中國大陸的名詞，意思是"在一定電流電壓范圍內電阻值隨電壓而變"，或者是說"電阻值對電壓敏感"的阻器。相應的英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡寫為“VDR”。壓敏電阻器的電阻體材料是半導體，所以它是半導體電阻器的一個品種。現在大量使用的"氧化鋅"（ZnO）壓敏電阻器，它的主體材料有二價元素（Zn）和六價元素氧（O）所構成。所以從材料的角度來看，氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體”。

在中國臺灣，壓敏電阻器是按其用途來命名的，稱為"突波吸收器"。壓敏電阻器按其用途有時也稱為“電沖擊（浪涌）抑制器（吸收器）”。

2、壓敏電阻電路的“安全閥”作用

壓敏電阻有什么用？壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時，流過它的電流極小，相當于一只關死的閥門，當電壓超過UN時，流過它的電流激增，相當于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。

3、應用類型

不同的使用場合，應用壓敏電阻的目的，作用在壓敏電阻上的電壓/電流應力并不相同，因而對壓敏電阻的要求也不相同，注意區分這種差異，對于正確使用是十分重要的。根據使用目的的不同，可將壓敏電阻區分為兩大類：

①保護用壓敏電阻；②電路功能用壓敏電阻。

3.1保護用壓敏電阻

（1） 區分電源保護用，還是信號線，數據線保護用壓敏電阻器，它們要滿足不同的技術標準的要求。

（2） 根據施加在壓敏電阻上的連續工作電壓的不同，可將跨電源線用壓敏電阻器可區分為交流用或直流用兩種類型，壓敏電阻在這兩種電壓應力下的老化特性表現不同。

（3） 根據壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同，可將壓敏電阻區分為浪涌抑制型，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電壓和操作過電壓等瞬態過電壓的壓敏電阻器，這種瞬態過電壓的出現是隨機的，非周期的，電流電壓的峰值可能很大。絕大多數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的連續脈沖群的壓敏電阻器，例如并接在開關電源變換器上的壓敏電阻，這里沖擊電壓周期出現，且周期可知，能量值一般可以計算出來，電壓的峰值并不大，但因出現頻率高，其平均功率相當大。

高能型：指用于吸收發電機勵磁線圈，起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器，對這類應用，主要技術指標是能量吸收能力。壓敏電阻器的保護功能，絕大多數應用場合下，是可以多次反復作用的，但有時也將它做成電流保險絲那樣的"一次性"保護器件。例如并接在某些電流互感器負載上的帶短路接點壓敏電阻。

3.2電路功能用壓敏電阻

壓敏電阻主要應用于瞬態過電壓保護，但是它的類似于半導體穩壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：

（1）直流高壓小電流穩壓元件，其穩定電壓可高達數千伏以上，這是硅穩壓管無法達到的。（2）電壓波動檢測元件。（3）直流電瓶移位元件。（4）均壓元件。（5）熒光啟動元件。

4、保護用壓敏電阻的基本性能

（1）保護特性，當沖擊源的沖擊強（或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過規定值時，壓敏電阻的限制電壓不允許超過被保護對象所能承受的沖擊耐電壓（Urp）。

（2）耐沖擊特性，即壓敏電阻本身應能承受規定的沖擊電流，沖擊能量，以及多次沖擊相繼出現時的平均功率。

（3）壽命特性有兩項，一是連續工作電壓壽命，即壓敏電阻在規定環境溫度和系統電壓條件應能可*地工作規定的時間（小時數）。二是沖擊壽命，即能可*地承受規定的沖擊的次數。

（4）壓敏電阻介入系統后，除了起到"安全閥"的保護作用外，還會帶入一些附加影響，這就是所謂"二次效應"，它不應降低系統的正常工作性能。這時要考慮的因素主要有三項，一是壓敏電阻本身的電容量（幾十到幾萬PF），二是在系統電壓下的漏電流，三是壓敏電阻的非線性電流通過源阻抗的耦合對其他電路的影響。

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