浅显易懂的让你熟悉压敏电阻.doc

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1、浅显易懂的让你熟悉压敏电阻　　　什么是压敏电阻　　“压敏电阻器”，国际电工委员会（IEC）在其标准中称为“voltagedependentresistor”，而业界和学术界更为广泛使用的名称为“varistor”，即由variable和resistor两个英文单词组合而成的组合词，顾名思义，压敏电阻器是一种电阻值随着外加电压变化而敏感变化的电阻器，它的主要用途是异常过电压的感知、抵制和浪涌能量的吸收。　　从材料组成上看，压敏电阻是由电子级粉体材料--氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铬等多种氧化物全成的，其中氧化锌的含量最高，约占90%，为主基料。　　　　上图为典型的压敏电

2、阻20D201K随外加电压从180V上升到420V，其电阻值从18下降到0.42浅显易懂的让你熟悉压敏电阻　　　什么是压敏电阻　　“压敏电阻器”，国际电工委员会（IEC）在其标准中称为“voltagedependentresistor”，而业界和学术界更为广泛使用的名称为“varistor”，即由variable和resistor两个英文单词组合而成的组合词，顾名思义，压敏电阻器是一种电阻值随着外加电压变化而敏感变化的电阻器，它的主要用途是异常过电压的感知、抵制和浪涌能量的吸收。　　从材料组成上看，压敏电阻是由电子级粉体材料--氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铬等多种氧化

3、物全成的，其中氧化锌的含量最高，约占90%，为主基料。　　　　上图为典型的压敏电阻20D201K随外加电压从180V上升到420V，其电阻值从18下降到0.42的曲线，在这个变化过程中，外部电压的变化只有2倍多一点，而电阻值则下降了近4300万倍，这个曲线可以帮助我们直观的感受压敏阻器的“压敏”特性。　　压敏电阻参数　　压敏电阻最重要的几个参数包括：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。　　压敏电压，是指外加电压高于某个电压后，压敏电阻器的电阻值迅速变小的一个拐点电压。但是这一电压测量不便，为了参数标准化的需要，国际电工委员会人为规定了两个测量压敏电压的直流参考电流为1mA和0.1mA，将

4、在这一电流下测量所得电压人为规定为压敏电压。所以严格来讲，压敏电阻的手册上所标的压敏电压，已经不是压敏电阻的“压敏”电压。　　通流容量，即最大峰值电流值（maximumpeakcurrent），即压敏电阻能够承受的波形为8/20uS（业界浪涌测试标准波形）的最大浪涌电流峰值。目前压敏电阻器的手册中通常给出两个能量容量的参数，一个是一次8/20uS浪涌冲击指标，一个是两次8/20uS浪涌冲击指标。　　结电容，压敏电阻在导通前的电阻值非常大，可视为电介质，两个电极间存在着纳法级的电容，需要格外注意。也正是由于这个原因，压敏电阻器少用于高频电路和数字电路中。　　　　响应时间，一般意义上是指一个器件

5、从外界触发到器件开始动作的时间差，但是对于压敏电阻而言，响应时间不是这样定义的，这一点需要格外注意。在IEEE的标准中，压敏电阻的响应时间定义如上图所示。图中Vc是指压敏电阻过8/20uS冲击后的残压，而压敏电阻器响应时间是指从电压峰值点t1到50%残压点的时间差。　　　　上图为某厂商生产的压敏电阻器的datasheet，从图中可以查到上述我们比较关心的压敏电阻主要参数。　　压敏电阻与气体放电管、TVS管的区别　　压敏电阻、气体放电管、TVS管（瞬间抑制二极管）三种器件都限压型的浪涌保护器件，都被用来在电路中用作浪涌保护，那么他们有什么之间有什么差异呢？　　在反应时间上，压敏电阻介于TVS和

6、气体放电管之间，TVS管为皮秒级，压敏电阻略慢，为纳秒级；而气体放电管最慢，通常为几十个纳秒甚至更多。　　在通流容量上，压敏电同样介于TVS和气体放电管之间，TVS管通常只有几百A;而压敏电阻按不同规格，可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流；而对于气体放电管来说通常十KA级别8/20uS浪涌电流可导通数百次。　　从原理上看，TVS管基于二极管雪崩效应；压敏电阻器基于氧化锌晶粒间的势垒作用；而气体放电管则是基于气体击穿放电。　　在电压范围方面，TVS管通常为5.5V到550V;压敏电阻的范围较宽，可从10V到9000V;而气体放电管可从75V到3500V.　　压敏电阻在防雷电路中的

7、作用　　压敏电阻经常被用于仪器设备的电源入口处进行防雷、防浪涌设计，在此类用途中，通常将压敏电阻与气体放电管、熔断器、热敏电阻等器件一起作用，相互结合来更好的发挥作用。　　　　上图为一典型的防雷抗浪涌电路结构。RV1~RV3为压敏电阻，GAS为气体放电管，F1、F2为保险管。RV1用来防护差模浪涌电压，RV2、RV3、GAS三者相结合用来进行共模浪涌电压的保护。保险丝用来进行短路保护，防止压敏电阻击穿而发生短