導讀：壓敏電阻器簡稱VSR,是一種對電壓敏感的非線性過電壓保護半導體元件。

　　壓敏電阻在電路中用文字符號“RV”或“R”表示，圖1-21是壓敏電阻器的電路圖形符號。

　　（一）壓敏電阻器的種類

　　壓敏電阻器可以按結(jié)構(gòu)、制造過程、使用材料和伏安特性分類。

　　1.按結(jié)構(gòu)分類 壓敏電阻器按其結(jié)構(gòu)可分為結(jié)型壓敏電阻器、體型壓敏電阻器、單顆粒層壓敏電阻器和薄膜壓敏電阻器等。

　　結(jié)型壓敏電阻器是因為電阻體與金屬電極之間的特殊接觸，才具有了非線性特性，而體型壓敏電阻器的非線性是由電阻體本身的半導體性質(zhì)決定的。

　　2.按使用材料分類 壓敏電阻器按其使用材料的不同可分為氧化鋅壓敏電阻器、碳化硅壓敏電阻器、金屬氧化物壓敏電阻器、鍺（硅）壓敏電阻器、鈦酸鋇壓敏電阻器等多種。

　　3.按其伏安特性分類 壓敏電阻器按其伏安特性可分為對稱型壓敏電阻器（無極性）和非對稱型壓敏電阻器（有極性）。

　　（二）壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)特性與作用

　　1.壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)特性 壓敏電阻器與普通電阻器不同，它是根據(jù)半導體材料的非線性特性制成的。

　　圖1-22是壓敏電阻器外形，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-23所示。

　　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。當壓敏電阻器兩端所加電壓低于標稱額定電壓值時，壓敏電阻器的電阻值接近無窮大，內(nèi)部幾乎無電流流過。當壓敏電阻器兩端電壓略高于標稱額定電壓時，壓敏電阻器將迅速擊穿導通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，工作電流也急劇增大。當其兩端電壓低于標稱額定電壓時，壓敏電阻器又能恢復(fù)為高阻狀態(tài)。當壓敏電阻器兩端電壓超過其限制電壓時，壓敏電阻器將完全擊穿損壞，無法再自行恢復(fù)。

　　2.壓敏電阻器的作用與應(yīng)用 壓敏電阻器廣泛地應(yīng)用在家用電器及其它電子產(chǎn)品中，起過電壓保護、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、高壓滅弧、消噪、保護半導體元器件等作用。

　　圖1-24是壓敏電阻器的典型應(yīng)用電路。

　　（三）壓敏電阻器的主要參數(shù)

　　壓敏電阻器的主要參數(shù)有標稱電壓、電壓比、控制電壓、殘壓比、通流容量、漏電流、電壓溫度系數(shù)、電流溫度系數(shù)、電壓非線性系數(shù)、絕緣電阻、靜態(tài)電容等。

　　1.壓敏電壓： 所謂壓敏電壓，即擊穿電壓或閾值電壓。指在規(guī)定電流下的電壓值，大多數(shù)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(chǎn)品的壓敏電壓范圍可以從10-9000V不等。可根據(jù)具體需要正確選用。一般V1mA=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(guān)重要的，它關(guān)系到保護效果與使用壽命。如一臺用電器的額定電源電壓為220V,則壓敏電阻電壓值V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=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。MYG05K規(guī)定通過的電流為0.1mA,MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K標稱電壓是指通過1mA直流電流時，壓敏電阻器兩端的電壓值。

　　2.允許電壓（限制電壓）：此電壓分交流和直流兩種情況，如為交流，則指的是該壓敏電阻所允許加的交流電壓的有效值，以ACrms表示，所以在該交流電壓有效值作用下應(yīng)該選用具有該允許電壓的壓敏電阻，實際上V1mA與ACrms間彼此是相互關(guān)聯(lián)的，知道了前者也就知道了后者，不過ACrms對使用者更直接，使用者可根據(jù)電路工作電壓，可以直接按ACrms來選取合適的壓敏電阻。在交流回路中，應(yīng)當有：min（U1mA） ≥（2.2~2.5）Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時，有適當?shù)陌踩６?。對直流而言在直流回路中，?yīng)當有：min（U1mA） ≥（1.6~2）Udc,式中Udc為回路中的直流額定工作電壓。在交流回路中，應(yīng)當有：min（U1mA） ≥（2.2~2.5）Uac,式中Uac為回路中的交流工作電壓的有效值。上述取值原則主要是為了保證壓敏電阻在電源電路中應(yīng)用時，有適當?shù)陌踩６取Ｔ谛盘柣芈分袝r，應(yīng)當有：min（U1mA）≥（1.2~1.5）Umax,式中Umax為信號回路的峰值電壓。壓敏電阻的通流容量應(yīng)根據(jù)防雷電路的設(shè)計指標來定。一般而言，壓敏電阻的通流容量要大于等于防雷電路設(shè)計的通流容量。

　　3.通流容量： 所謂通流容量，即脈沖電流的峰值是環(huán)境溫度為25℃情況下，對于規(guī)定的沖擊電流波形和規(guī)定的沖擊電流次數(shù)而言，壓敏電壓的變化不超過± 10%時的脈沖電流值。為了延長器件的使用壽命，ZnO壓敏電阻所吸收的浪涌電流幅值應(yīng)小于手冊中給出的產(chǎn)品通流量。然而從保護效果出發(fā)，要求所選用的通流量大一些好。在許多情況下，實際發(fā)生的通流量是很難計算的。簡單的講-通流容量也稱通流量，是指在規(guī)定的條件（以規(guī)定的時間間隔和次數(shù)，施加標準的沖擊電流）下，允許通過壓敏電阻器上的脈沖（峰值）電流值。一般過壓是一個或一系列的脈沖波。實驗壓敏電阻所用的沖擊波有兩種，一種是為8/20μs波，即通常所說的波頭為8μs波尾時間為20μs的脈沖波，另外一種為2ms的方波，如下圖所示：

　　4.限制電壓： 限制電壓是指壓敏電阻器兩端所能承受的電壓值，它表示在規(guī)定的沖擊電流Ip通過壓敏電阻時次兩端所產(chǎn)生的電壓此電壓又稱為殘壓，所以選用的壓敏電阻的殘壓一定要小于被保護物的耐壓水平Vo,否則便達不到可靠的保護目的，通常沖擊電流Ip值較大，例如2.5A或者10A,因而壓敏電阻對應(yīng)的限制電壓Vc相當大，例如MYG7K471其Vc=775（Ip=10A時）。

　　5.能量（能量耐量）： 壓敏電阻所吸收的能量通常按下式計算W=kIVT（J）

　　其中I--流過壓敏電阻的峰值

　　V--在電流I流過壓敏電阻時壓敏電阻兩端的電壓

　　T--電流持續(xù)時間

　　k--電流I的波形系數(shù)

　　對：

　　2ms的方波 k=1

　　8/20μs波 k=1.4

　　10/1000μs k=1.4

　　壓敏電阻對2ms方波，吸收能量可達330J每平方厘米；對8/20μs波，電流密度可達2000A每立方厘米，這表明他的通流能力及能量耐量都是很大的

　　一般來說壓敏電阻的片徑越大，它的能量耐量越大，耐沖擊電流也越大，選用壓敏電阻時還應(yīng)當考慮經(jīng)常遇到能量較小、但出現(xiàn)頻率次數(shù)較高的過電壓，如幾十秒、一兩分鐘出現(xiàn)或多次的過電壓，這時就應(yīng)該考慮壓敏電阻所能吸收的平均功率。

　　6.電壓比： 電壓比是指壓敏電阻器的電流為1mA時產(chǎn)生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產(chǎn)生的電壓值之比。

　　7.額定功率： 在規(guī)定的環(huán)境溫度下所能消耗的功率。

　　8.峰值電流 ：以8/20μs標準波形的電流作沖擊的電流值，此時壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。2次：以8/20μs標準波形的電流作兩次沖擊的電流值，兩次沖擊時間間隔為5分鐘，此時壓敏電壓變化率仍在±10%以內(nèi)。

　　9.殘壓比： 流過壓敏電阻器的電流為某一值時，在它兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值為殘壓。殘壓比則的殘壓與標稱電壓之比。

　　10.漏電流： 漏電流又稱等待電流，是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和直流電壓下，流過壓敏電阻器的電流。

　　11.電壓溫度系數(shù)： 電壓溫度系數(shù)是指在規(guī)定的溫度范圍（溫度為20~70℃）內(nèi)，壓敏電阻器標稱電壓的變化率，即在通過壓敏電阻器的電流保持恒定時，溫度改變1℃時壓敏電阻兩端的相對變化。

　　12.電流溫度系數(shù)： 電流溫度系數(shù)是指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恒定時，溫度改變1℃時，流過壓敏電阻器電流的相對變化。

　　13.電壓非線性系數(shù)： 電壓非線性系數(shù)是指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下，其靜態(tài)電阻值與動態(tài)電阻值之比。

　　14.絕緣電阻： 絕緣電阻是指壓敏電阻器的引出線（引腳）與電阻體絕緣表面之間的電阻值。

　　15.靜態(tài)電容： 靜態(tài)電容是指壓敏電阻器本身固有的電容容量。