壓敏電阻的原理

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1、壓敏電阻的原理，作用，應(yīng)用，性能，選型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(nèi)電阻值隨電壓而變"，或者是說"電阻值對(duì)電壓敏感"的阻器。相應(yīng)的英文名稱叫“VoltageDependentResistor”簡(jiǎn)寫為“VDR”。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。現(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”。在中國臺(tái)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(shí)也稱為“電沖擊（

2、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(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時(shí)，流過它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門，當(dāng)電壓超過UN時(shí)，流過它的電流激增，相當(dāng)于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受過電壓的損害。3、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)力并不相同，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。3.1保護(hù)用壓敏電阻（1）區(qū)分電源保護(hù)

3、用，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可區(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。（3）根據(jù)壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同，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?！锢擞恳种菩停菏侵赣糜谝种评纂娺^電壓和操作過電壓等瞬態(tài)過電壓的壓敏電阻器，這種瞬態(tài)過電壓的出現(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，例如并接在開關(guān)電源變換器上的壓敏電阻，這

4、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，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?！锔吣苄停褐赣糜谖瞻l(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。3.2電路功能用壓敏電阻壓敏電阻主要應(yīng)用于瞬態(tài)過電壓保護(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：（1）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

5、，這是硅穩(wěn)壓管無法達(dá)到的。（2）電壓波動(dòng)檢測(cè)元件。（3）直流電瓶移位元件。（4）均壓元件。（5）熒光啟動(dòng)元件4、保護(hù)用壓敏電阻的基本性能（1）保護(hù)特性，當(dāng)沖擊源的沖擊強(qiáng)（或沖擊電流Isp=Usp/Zs)不超過規(guī)定值時(shí)，壓敏電阻的限制電壓不允許超過被保護(hù)對(duì)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(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。（3）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)。（4）壓敏電阻介入系統(tǒng)后，除了起到"安全閥

6、"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源阻抗的耦合對(duì)其他電路的影響。壓敏電阻的型號(hào)及選用方法??SJ1152-82部頒標(biāo)準(zhǔn)中壓敏電阻器的型號(hào)命名分為四部分，各部分的含義見表1。表1壓敏電阻器的型號(hào)命名及含義一部分：主稱第二部分：類別第三部分：用途或特征第四部分：序號(hào)字母含義字母含義字母含義M敏感電阻器Y壓敏電阻器無普通型用數(shù)字表示序號(hào)，有的在序號(hào)的后面還標(biāo)有標(biāo)稱電壓通流容量或電阻體直徑、標(biāo)稱電壓、電壓誤差等。D

7、通用B補(bǔ)償用C消磁用E消噪用G過壓保護(hù)用H滅弧用K高可靠用L防雷用M防靜電用N高能型P高頻用S元器件保護(hù)用T特殊型W穩(wěn)壓用Y環(huán)型Z組合型第一部分用字母“M”表示主稱為敏感電阻器。第二部分用字母“Y”表示敏感電阻器為壓敏電阻器。第三部分用字母表示壓敏電阻器的用途的特征。第四部分用數(shù)字表示序號(hào)，有的在序號(hào)的后面還標(biāo)有標(biāo)稱電壓、通流容量或電阻體直徑、電壓誤差、標(biāo)稱電壓等。例如：MYL1-1（防雷用壓敏電阻器）MY31-270/3（270V