什么是壓敏電阻器

　　壓敏電阻是電壓敏感電阻器的簡(jiǎn)稱，是一種非線性電阻元件。壓敏電阻阻值與兩端施加的電壓大小有關(guān)，當(dāng)加到壓敏電阻器上的電壓在其標(biāo)稱值以內(nèi)時(shí)，電阻器的阻值呈現(xiàn)無(wú)窮大狀態(tài)，幾乎無(wú)電流通過(guò)。當(dāng)壓敏電阻器兩端的電壓略大于標(biāo)稱電壓時(shí)，壓敏電阻迅速擊穿導(dǎo)通，其阻值很快下降，使電阻器處于導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)電壓減小至標(biāo)稱電壓以下時(shí)，其阻值又開(kāi)始增加，壓敏電阻又恢復(fù)為高阻狀態(tài)。當(dāng)壓敏電阻器兩端的電壓超過(guò)其最大限制電壓時(shí)，它將完全擊穿損壞，無(wú)法自行恢復(fù)。

　　壓敏電阻器性優(yōu)價(jià)廉，體積小，具有工作電壓范圍寬、對(duì)過(guò)壓脈沖響應(yīng)快、耐沖擊電流能力強(qiáng)、漏電電流小（低于幾微安至幾十微安）、電阻溫度系數(shù)小等特點(diǎn)，是一種理想的保護(hù)元件，廣泛地應(yīng)用在家電及其他電子產(chǎn)品中，常被用于構(gòu)成過(guò)壓保護(hù)電路、消噪電路、消火花電路、防雷擊保護(hù)電路、浪涌電壓吸收電路和保護(hù)半導(dǎo)體元器件中。

　　壓敏電阻器參數(shù)介紹

　　（1）標(biāo)稱電壓。標(biāo)稱電壓又稱壓敏電壓或基流電壓，它是指規(guī)定基準(zhǔn)電流下壓敏電阻器兩端的電壓值。在大多數(shù)情況下，壓敏電壓值是在1mA的直流電流下測(cè)得的。

　　（2）通流（容）量。壓敏電阻器以規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù)，通以標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流時(shí)，所允許通過(guò)的最大脈沖（峰值）電流值。

　　（3）漏電流。指在規(guī)定溫度和規(guī)定電壓（如75%的壓敏電壓）下，流過(guò)壓敏電阻器的直流電流值。壓敏電阻器的漏電流也稱為等待電流。（4）最大限制電壓。壓敏電阻器兩端所能承受的最大電壓值，稱為最大限制電壓。

　　（5）殘壓。流過(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，稱作這一電流值的殘壓。殘壓也是壓敏電阻器在通過(guò)規(guī)定波形的大電流沖擊波時(shí)，在壓敏電阻器兩端出現(xiàn)的最高峰值電壓。

　　（6）電壓比。當(dāng)壓敏電阻器通過(guò)一規(guī)定電流（如1mA）時(shí)，其兩端的電壓值與通過(guò)規(guī)定電流的10%（如0.1mA）時(shí)其兩端電壓值之比，即為電壓比。電壓比值總是大于I的，且電壓比越接近于1，非線性電壓系數(shù)值越大，表明該產(chǎn)品性能越好，其電壓一電流特性曲線越陡直。（7）靜態(tài)電容。它是指壓敏電阻器本身的固有電容量。

　　壓敏電阻基本性能

　　（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(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）。

　　（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”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。

　　壓敏電阻器原理圖符號(hào)

　　壓敏電阻器簡(jiǎn)稱VSR，是一種對(duì)電壓敏感的非線性過(guò)電壓保護(hù)半導(dǎo)體元件。它在電路中用文字符號(hào)“RV”或“R”表示，圖1-21是其電路圖形符號(hào)。壓敏電阻器與普通電阻器不同，它是根據(jù)半導(dǎo)體材料的非線性特性制成的。

　　壓敏電阻的工作原理

　　普通電阻器遵守歐姆定律，而壓敏電阻器的電壓與電流則呈特殊的非線性關(guān)系。當(dāng)壓敏電阻器兩端所加電壓低于標(biāo)稱額定電壓值時(shí)，壓敏電阻器的電阻值接近無(wú)窮大，內(nèi)部幾乎無(wú)電流流過(guò)。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓略高于標(biāo)稱額定電壓時(shí)，壓敏電阻器將迅速擊穿導(dǎo)通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，工作電流也急劇增大。當(dāng)其兩端電壓低于標(biāo)稱額定電壓時(shí)，壓敏電阻器又能恢復(fù)為高阻狀態(tài)。當(dāng)壓敏電阻器兩端電壓超過(guò)其最限制電壓時(shí)，壓敏電阻器將完全擊穿損壞，無(wú)法再自行恢復(fù)。

　　壓敏電阻器的作用

　　壓敏電阻的主要作用就是用于電路中的瞬態(tài)電壓保護(hù)。由于其如上所述的工作原理，使得壓敏電阻相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)，只有當(dāng)電壓高于闕值時(shí)，阻值無(wú)窮小，開(kāi)關(guān)閉合，使得流過(guò)其的電流激增而對(duì)其他電路的影響變化不大，進(jìn)而減小了過(guò)電壓對(duì)后續(xù)敏感電路的影響。壓敏電阻的這種保護(hù)功能可以多次反復(fù)使用，也可做成類似于電流保險(xiǎn)絲的一次性保護(hù)器件。

　　壓敏電阻主要用于電路中的瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)，但由于其類似于半導(dǎo)體穩(wěn)壓管的伏安特性，使得它還具有多種的電路元件功能。比如：壓敏電阻是一種直流高壓小電流穩(wěn)壓元件，穩(wěn)定電壓可達(dá)數(shù)千伏以上，是硅穩(wěn)壓管無(wú)法達(dá)到的;壓敏電阻可用作電壓波動(dòng)檢測(cè)元件;可用作直流電平移位元件;可用作熒光啟動(dòng)元件;可用作均壓元件等等。

　　壓敏電阻的保護(hù)功能已有了廣泛應(yīng)用，例如，家用彩電的電源電路就是使用壓敏電阻來(lái)完成過(guò)電壓保護(hù)功能的，當(dāng)電壓超過(guò)闕值時(shí)，壓敏電阻便體現(xiàn)其鉗位特性，把過(guò)高的電壓拉低，使得后級(jí)電路工作在安全電壓范圍內(nèi)。

　　壓敏電阻器的測(cè)量

　　1．壓敏電阻器單獨(dú)測(cè)量

　　通常壓敏電阻具有良好的非線性，即阻值隨所加電壓的增加而減少。且具有雙向電流特性。測(cè)量時(shí)，將萬(wàn)用表置于R×1k擋，測(cè)其兩引腳之間的正反向絕緣電阻，均為無(wú)窮大，否則說(shuō)明漏電流過(guò)大。如果所測(cè)電阻過(guò)小，說(shuō)明壓敏電阻已損壞，不能使用。可以用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量壓敏電阻。

　　2．壓敏電阻器在線測(cè)量

　　因壓敏電阻器單獨(dú)測(cè)量時(shí)，用R×1k擋測(cè)量，其正反向電阻值均為無(wú)窮大。在線測(cè)量時(shí)，若沒(méi)有元件與之并聯(lián)，用R×1k擋測(cè)量，其在線阻值仍然為無(wú)窮大，若阻值偏小，說(shuō)明壓敏電阻損壞，不能使用。若有其他元件與之并聯(lián)，測(cè)得的在線電阻就不是壓敏電阻的實(shí)際阻值，而是與其他元件的并聯(lián)阻值，且不為無(wú)窮大。

　　壓敏電阻選型

　　（一）220V電壓的電路

　　國(guó)內(nèi)型號(hào)：MYG14K471（對(duì)應(yīng)的國(guó)外型號(hào)：US470NR-14D）

　　MYG05K471（對(duì)應(yīng)的國(guó)外型號(hào)：US470NR-5D）

　　（二）22V左右的電路

　　國(guó)內(nèi)型號(hào)：MYG14K470（對(duì)應(yīng)的國(guó)外型號(hào)：US470NR-14D）、MYG05K470（對(duì)應(yīng)的國(guó)外型號(hào)：US470NR-5D）

　　下面給出一組壓敏電阻具體型號(hào)及參數(shù)表，以供選型使用，具體如下表所示：

　　壓敏電阻標(biāo)識(shí)方法

 

　　表1壓敏電阻器的型號(hào)命名及含義

　　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：

　　壓敏電阻型號(hào)：MYL1-1（防雷用壓敏電阻器）M——敏感電阻器Y——壓敏電阻器L——防雷用1-1——序號(hào)

　　壓敏電阻型號(hào)：MY31-270/3（270V/3kA普通壓敏電阻器）M——敏感電阻器Y——壓敏電阻器31——序號(hào)270——標(biāo)稱電壓為270V3——通流容量為3kA