保/防护器件系列之压敏电阻

压敏电阻

压敏电阻（VDR），一个的电阻变阻器是可变的并且取决于所施加的电压，该单词由单词“ var able res istor ” 的部分组成。

当电压增加时，它们的电阻减小。如果电压过高，其电阻会急剧下降。

这种行为使它们适合于在电涌期间保护电路。电涌的原因可能包括雷击和静电放电。

VDR的最常见类型是金属氧化物压敏电阻或MOV。

压敏电阻符号

最为常见的压敏电阻符号如下所示，当然也有一些人直接画成电阻的形式，但是会说明这是压敏电阻。

压敏电阻实物图

压敏电阻使用场景很多，高压和低压应用都有，所以我们会见到插件物料或者贴片物料。常见的高压下我们见到的插件物料比较多，而小型电子设备中贴片物料较多。

插件压敏电阻

贴片压敏电阻

压敏电阻特点

在标称负载条件下，阻抗很高，但是当超过电压阈值（击穿电压）时，阻抗会急剧降低至低值。它们通常用于保护电路免受过大的瞬态电压影响。当电路暴露于高电压瞬变时，压敏电阻开始导通并将瞬变电压钳位到安全水平。传入浪涌的能量被部分传导和部分吸收，从而保护了电路。

特性如下

常见种类

最重要的类型是：

• 金属氧化物压敏电阻–如上所述，MOV是由氧化锌（ZnO）组成的非线性瞬态抑制器；
• 碳化硅压敏电阻–曾经是MOV进入市场之前最常见的类型。这些组件使用碳化硅（SiC）。

它们已被广泛用于高功率，高电压应用中。这些设备的缺点是它们消耗大量的待机电流，因此需要串联间隙来限制待机功耗。

电压与电流的关系

在正常工作电压下，电阻两端电压为正常值，电阻很大，因此电流很小，近乎于没有；
但是当工作于瞬时过压状态下，此时压敏电阻被高压击穿，电阻很小，流过压敏电阻电流很大，基于此起到保护作用。

压敏电阻参数

压敏电阻规格，以下是典型压敏电阻的规格。

• 最大工作电压：在指定温度下可以连续施加的峰值稳态直流电压或正弦有效值电压。

• 压敏电阻电压：这是压敏电阻端子之间施加指定直流测量电流的电压。

• 钳位电压：压敏电阻端子之间施加指定脉冲电流以获得峰值电压的电压。

• 浪涌电流：流过压敏电阻的最大电流。

• 最大能量：施加瞬变脉冲时耗散的最大能量。

• 浪涌偏移：给出浪涌电流后电压的变化。

• 寄生电容：当电压小于压敏电阻电压时测量。

• 漏电流：压敏电阻处于非导通状态时流过的电流。

• 响应时间：从施加额定电压到从非导通状态到导通状态过渡之间的时间。

实际我们更关心响应时间和电容电容，因为在保护信号线上，响应时间太慢，则有可能端口被过压损坏，电容过大的危害就是导致信号线上传输波形发生变化。

实际应用

• 在AC-DC电路中应用
  当输入电源线路由于外部原因，例如雷击发生过压时，可以使用压敏电阻来保证负载两端电压是恒定值。
  

• 压敏电阻搭配保险丝
  为了保护负载，我们使用这两个一起来保护负载设备。
  

Reference

【1】https://en.wikipedia.org/wiki/Varistor

【2】https://www.littelfuse.com/data/en/application_notes/an9768.pdf

【3】https://electronicscoach.com/varistor.html