隨著加在它上麵的電壓不斷增大，它的電阻值可以從 MΩ(兆歐)級變到 mΩ(毫歐)級。當電壓較低時


，壓敏電阻工作於漏電流區，呈現很大的電阻
，漏電流很小；當電壓升高進入非線性區後，電流在相當大的範圍內變化時，電壓變化不大，呈現較好的限壓特性；電dian壓ya再zai升sheng高gao，壓ya敏min電dian阻zu進jin入ru飽bao和he區qu
，呈cheng現xian一yi個ge很hen小xiao的de線xian性xing電dian阻zu，由you於yu電dian流liu很hen大da
，時shi間jian一yi長chang就jiu會hui使shi壓ya敏min電dian阻zu過guo熱re燒shao毀hui甚shen至zhi炸zha裂lie。正zheng常chang使shi用yong時shi壓ya敏min電dian阻zu處chu於yu漏lou電dian流liu區qu，受shou到dao浪lang湧yong衝chong擊ji時shi進jin入ru非fei線xian性xing區qu泄xie放fang浪lang湧yong電dian流liu
，一yi般ban不bu能neng進jin入ru飽bao和he區qu

　　

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”。

　　

二、壓敏電阻的作用

壓敏電阻的最大特點是當加在它上麵的電壓低於它的閥值"UN"時，流過它的電流極小，相當於一隻關死的閥門
，當電壓超過 UN 時，流過它的電流激增
，相當於閥門打開。利用這一功能，可以抑製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。

 

壓敏電阻器是一種具有瞬態電壓抑製功能的元件，可以用來代替瞬態抑製二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對 IC 及其它設備的電路進行保護，防止因靜電放電、浪湧及其它瞬態電流(如雷擊等)而造成對它們的損壞。使用時隻需將壓敏電阻器並接於被保護的 IC 或設備電路上
，當電壓瞬間高於某一數值時，壓敏電阻器阻值迅速下降，導通大電流，從而保護 IC 或電器設備；當電壓低於壓敏電阻器工作電壓值時，壓敏電阻器阻值極高
，近乎開路，因而不會影響器件或電器設備的正常工作。

　　

三、壓敏電阻的標稱參數

壓敏電阻用字母“MY”表示，如加 J 為家用，後麵的字母 W、G
、P、L、H
、Z、B、C

、N、K 分別用於穩壓
、過壓保護、高頻電路、防雷、滅弧、消噪
、補償
、消磁、高gao能neng或huo高gao可ke靠kao等deng方fang麵mian。壓ya敏min電dian阻zu雖sui然ran能neng吸xi收shou很hen大da的de浪lang湧yong電dian能neng量liang
，但dan不bu能neng承cheng受shou毫hao安an級ji以yi上shang的de持chi續xu電dian流liu，在zai用yong作zuo過guo壓ya保bao護hu時shi必bi須xu考kao慮lv到dao這zhe一yi點dian。

　　

四
、壓敏電阻的特性參數

①壓敏電壓 UN(U1mA)：通常以在壓敏電阻上通過 1mA 直流電流時的電壓來表示其是否導通的標誌電壓，這個電壓就稱為壓敏電壓 UN。壓敏電壓也常用符號 U1mA 表示。壓敏電壓的誤差範圍一般是±10%。在試驗和實際使用中
，通常把壓敏電壓從正常值下降 10%作為壓敏電阻失效的判據。

　　

②最大持續工作電壓 UC：指壓敏電阻能長期承受的最大交流電壓(有效值)Uac 或最大直流電壓 Udc。一般 Uac≈0.64U1mA
，Udc≈0.83U1mA。

　　

③通流量(最大衝擊電流)IP：指壓敏電阻能夠承受的 8/20μs 波的最大衝擊電流峰值。“能夠承受”的含義是
，衝擊後壓敏電壓的變化率不大於 10%。現行的技術規格書中通常都給出了衝擊 1 次的 IP 值。

　　

④最大箝位電壓(限製電壓)VC：技術規格書中給出的最大箝位電壓值是指給壓敏電阻施加規定的 8/20μs 波衝擊電流 IX(A)時壓敏電阻上呈現的電壓。

　　

實際使用中，壓敏電壓越高，施加的衝擊電流越大，限製電壓(或稱殘壓)就越高
，可從產品給出的 V-I 曲線上查到。

　　

⑤額定能量 E：額定能量是指壓敏電阻能夠承受規定波形的衝擊電流衝擊一次的最大能量(衝擊後壓敏電壓的變化率不大於 10%)，可用下式表示：

 

E=K*IP*VC*T

　　

式中：IP、VC 見上
，T 為脈衝寬度
，K 為與波形有關的常數。對於 8/20μs 波和 10/1000μs 波

，K=1.4
；對於 2ms 方波
，K=1。

　　

⑥額定功率(最大平均功率)Pm：指zhi壓ya敏min電dian阻zu在zai室shi溫wen下xia
，連lian續xu承cheng受shou多duo次ci衝chong擊ji
，且qie各ge次ci衝chong擊ji之zhi間jian間jian隔ge時shi間jian較jiao短duan，因yin而er有you熱re積ji累lei效xiao應ying的de情qing況kuang下xia，能neng夠gou承cheng受shou的de最zui大da平ping均jun功gong率lv。盡jin管guan壓ya敏min電dian阻zu能neng承cheng受shou很hen大da的de脈mai衝chong功gong率lv，但dan能neng承cheng受shou的de平ping均jun功gong率lv卻que很hen小xiao。

　　

⑦電容 C0：指壓敏電阻兩電極間呈現的電容，在幾 pF～幾百 nF 的範圍內。體積越小
，壓敏電壓越高
，電容越小。

　　

⑧漏電流 Il：給壓敏電阻施加最大直流電壓 Udc 時流過的電流。測量漏電流時，通常給壓敏電阻加上 Udc=0.83U1mA 的電壓(有時也用 0.75U1mA)。一般要求靜態漏電流 Il≤20μA(也有要求≤10μA 的)。在zai實shi際ji使shi用yong中zhong
，更geng關guan心xin的de不bu是shi靜jing態tai漏lou電dian流liu值zhi本ben身shen的de大da小xiao，而er是shi它ta的de穩wen定ding性xing，即ji在zai衝chong擊ji試shi驗yan後hou或huo在zai高gao溫wen條tiao件jian下xia的de變bian化hua率lv。在zai衝chong擊ji試shi驗yan後hou或huo在zai高gao溫wen條tiao件jian下xia其qi變bian化hua率lv不bu超chao過guo一yi倍bei，即ji認ren為wei是shi穩wen定ding的de。

　　

⑨非線性指數α：指電壓的變化對電流的影響能力，可用公式表示為：

　　

I=KUα或α=loglog

　

由前式可見，α越大表明電壓的變化對電流的影響能力越大，非線性特性越好。由後式可見
，α是伏安特性上各點斜率的倒數，特性越平坦的地方，α越大(漏電流區和飽和區α=1
，又稱低α區)。用儀器測量時，一般設定 I2=1mA，I1=0.1mA
，所以

　　

αT=1/log(U1mA/U0.1mA)

　　

五
、壓敏電阻的降額特性

對壓敏電阻進行衝擊試驗時，隨著所要進行的衝擊次數的增加，每次所施加的衝擊電流要相應地減小。例如：Ф20 基片的標準壓敏電阻(U1mA≥82V 的)，其降額特性如下表所示(可從廠家給出的浪湧壽命次數定額曲線中查到)：

　　

允許衝擊次數 1 次 2 次 10 次 100 次 1000 次 10000 次

　　

每次衝擊電流 6500A4000A2000A1000A430A200A

　　

六
、壓敏電阻的測量

測量時將萬用表置 10k 檔，表筆接於電阻兩端，萬用表上應顯示出壓敏電阻上標示的阻值，如果超出這個數值很大，則說明壓敏電阻已損

　　

七、壓敏電阻的選型

壓敏電阻的選用
，一般選擇標稱壓敏電壓 V1mA 和通流容量兩個參數。

　　

1、所謂壓敏電壓，即擊穿電壓或閾值電壓。指在規定電流下的電壓值
，大多數情況下用 1mA 直流電流通入壓敏電阻器時測得的電壓值
，其產品的壓敏電壓範圍可以從 10-9000V 不等。可根據具體需要正確選用。一般 1mA=“1”.5Vp=“2”.2VAC
，式中，Vp 為電路額定電壓的峰值。VAC 為額定交流電壓的有效值。ZnO 壓敏電阻的電壓值選擇是至關重要的，它關係到保護效果與使用壽命。如一台用電器的額定電源電壓為 220V，則壓敏電阻電壓值 V1mA=“1”.5Vp=“1”.5××220V=“476V”
，V1mA=“2”.2VAC=“2”.2×220V=“484V”，因此壓敏電阻的擊穿電壓可選在 470-480V 之間。

　　

2、所謂通流容量，即最大脈衝電流的峰值是環境溫度為 25℃情況下，對於規定的衝擊電流波形和規定的衝擊電流次數而言，壓敏電壓的變化不超過±10%時的最大脈衝電流值。為了延長器件的使用壽命，ZnO yamindianzusuoxishoudelangyongdianliufuzhiyingxiaoyushoucezhonggeichudechanpinzuidatongliuliang。ranercongbaohuxiaoguochufa，yaoqiusuoxuanyongdetongliuliangdayixiehao。zaixuduoqingkuangxia，shijifashengdetongliuliangshihennanjingquejisuande
，zexuanyong 2-20KA 的(de)產(chan)品(pin)。如(ru)手(shou)頭(tou)產(chan)品(pin)的(de)通(tong)流(liu)量(liang)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)時(shi)
，可(ke)將(jiang)幾(ji)隻(zhi)單(dan)個(ge)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)並(bing)聯(lian)使(shi)用(yong)
，並(bing)聯(lian)後(hou)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)不(bu)變(bian)，其(qi)通(tong)流(liu)量(liang)為(wei)各(ge)單(dan)隻(zhi)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)數(shu)值(zhi)之(zhi)和(he)。要(yao)求(qiu)並(bing)聯(lian)的(de)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)伏(fu)安(an)特(te)性(xing)盡(jin)量(liang)相(xiang)同(tong)，否(fou)則(ze)易(yi)引(yin)起(qi)分(fen)流(liu)不(bu)均(jun)勻(yun)而(er)損(sun)壞(huai)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)。

　　

八
、壓敏電阻的使用

yamindianzuyibanbinglianzaidianluzhongshiyong

，dangdianzuliangduandedianyafashengjijubianhuashi，dianzuduanlujiangdianliubaoxiansirongduan
，qidaobaohuzuoyong。yamindianzuzaidianluzhong，changyongyudianyuanguoyabaohuhewenya。

　　

電源防雷器的可靠性、安(an)全(quan)性(xing)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)依(yi)賴(lai)於(yu)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)正(zheng)確(que)使(shi)用(yong)，以(yi)下(xia)原(yuan)則(ze)可(ke)供(gong)使(shi)用(yong)參(can)考(kao)。特(te)別(bie)要(yao)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi)，在(zai)電(dian)源(yuan)防(fang)雷(lei)設(she)計(ji)中(zhong)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)各(ge)個(ge)地(di)方(fang)的(de)電(dian)源(yuan)質(zhi)量(liang)差(cha)別(bie)、雷擊頻度和強度的差別、被bei保bao護hu設she備bei的de安an裝zhuang使shi用yong情qing況kuang和he衝chong擊ji耐nai受shou能neng力li等deng的de差cha別bie
，不bu能neng用yong一yi個ge公gong式shi照zhao搬ban照zhao套tao。設she計ji好hao的de防fang雷lei保bao護hu裝zhuang置zhi必bi須xu在zai現xian場chang使shi用yong條tiao件jian下xia或huo盡jin可ke能neng接jie近jin真zhen實shi情qing況kuang的de模mo擬ni條tiao件jian下xia進jin行xing試shi驗yan驗yan證zheng。

 

①壓敏電壓的計算：

一般可用下式計算：

　　

U1mA=KUac

　　

式中：K 為與電源質量有關的係數
，一般取 K=(2～3)，電源質量較好的城市可取小些
，電源質量較差的農村(特別是山區)可取大些。Uac 為交流電源電壓有效值。對於 220V～240V 交流電源防雷器，應選用壓敏電壓為 470V～620V 的壓敏電阻較合適。選用壓敏電壓高一點的壓敏電阻
，可以降低故障率，延長使用壽命，但殘壓略有增大。

　　

②標稱放電電流的計算：

yamindianzudebiaochengfangdiandianliuyingdayuyaoqiuchengshoudelangyongdianliuhuomeiniankenengchuxiandezuidalangyongdianliu。biaochengfangdiandianliuyinganyamindianzulangyongshoumingcishudingequxianzhongchongji 10 次以上的數值進行計算
，約為最大衝擊通流量的 30%(即 0.3IP)左右。

　　

③壓敏電阻的並聯：

dangyigeyamindianzumanzubulebiaochengfangdiandianliudeyaoqiushi
，yingcaiyongduogeyamindianzubinglianshiyong。youshiweilejiangdixianzhidianya
，jishibiaochengfangdiandianliumanzuyaoqiuyecaiyongduogeyamindianzubinglian。yaotebiezhuyideshi，yamindianzubinglianshiyongshi
，yidingyaoyangetiaoxuancanshuyizhide(例如：ΔU1mA≤3V，Δα≤3)進行配對
，以保證電流的均勻分配。

　　

九、壓敏電阻使用時的注意事項

壓ya敏min電dian阻zu的de失shi效xiao模mo式shi通tong常chang是shi短duan路lu

，為wei了le防fang止zhi壓ya敏min電dian阻zu的de失shi效xiao造zao成cheng電dian源yuan短duan路lu而er起qi火huo，可ke以yi在zai每mei個ge壓ya敏min電dian阻zu上shang串chuan聯lian一yi個ge溫wen度du保bao險xian管guan或huo熱re脫tuo離li機ji構gou。溫wen度du保bao險xian管guan應ying與yu壓ya敏min電dian阻zu有you良liang好hao的de熱re耦ou合he，當dang壓ya敏min電dian阻zu失shi效xiao(高阻抗短路)時，它所產生的熱量把溫度保險管熔斷，從而使失效的壓敏電阻與電路分離，確保設備的安全。

 

當較高的工頻暫時過電壓作用在壓敏電阻上時，可能使壓敏電阻瞬間擊穿短路(低阻抗短路)，而溫度保險管還來不及熔斷，還可能起火。為避免這種現象發生，可在每個壓敏電阻上再串聯一個耐衝擊工頻保險絲(單用工頻保險絲則在老化失效時可能不熔斷)。也可以把壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯使用，正常工作時陶瓷氣體放電管不導通，壓敏電阻沒有漏電流
，可以大大延長使用壽命；受浪湧衝擊時，陶瓷氣體放電管首先擊穿，然後由壓敏電阻限製浪湧電壓，總的殘壓為兩者之和
，略有增大(幾十伏)
；衝擊過去後
，由於壓敏電阻限製了電流，放電管不能維持導通而熄弧
，恢複為正常工作狀態；當壓敏電阻短路失效後，因陶瓷氣體放電管流過很大的工頻電流也會很快失效，但它的失效模式絕大多數是開路，因而不易引起火災。

　　

所以，我們設備中壓敏電阻的選型基本沒有錯誤，根據公式，應該選取壓敏電壓即標稱電壓為 130V 的壓敏電阻，根據就上不就下的原則，實際應該選取 14D151 型號。而且，在實際使用方法上


，我們不應該直接將壓敏電阻並接，根據實際情況，應該把壓敏電阻與陶瓷氣體放電管串聯使用。