什么是压敏电阻？

时间： 2024-05-12 来源：TOPPOWER（顶源科技）官网

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压敏电阻是一种压敏电阻器(VDR)。压敏电阻的电阻是可变的并且取决于所施加的电压。该词由“可变电阻器”的部分组成。当电压增加时，它们的电阻减小。如果电压增加过多，它们的电阻会急剧下降。这种行为使它们适合在电压浪涌期间保护电路。电涌的原因可能包括雷击和静电放电。常见的VDR类型是金属氧化物压敏电阻或MOV。

定义

压敏电阻是非线性二元半导体，其电阻随着电压的增加而下降。压敏电阻器通常用作敏感电路的浪涌抑制器。

以下是不同压敏电阻封装的一些示例。块封装用于更高的额定功率。

压敏电阻光盘

适用于工业应用的块状MOV堵塞

黄色径向引线压敏电阻径向引线

轴向引线压敏电阻轴向引线

特征

压敏电阻器具有非线性变化的电阻，取决于所施加的电压。在标称负载条件下，阻抗很高，但当超过电压阈值（击穿电压）时，阻抗会急剧下降到较低值。它们通常用于保护电路免受过高瞬态电压的影响。当电路遭受高压瞬变时，压敏电阻开始导通并将瞬变电压钳位到安全水平。传入浪涌的能量部分传导，部分吸收，从而保护电路。

常见的类型是MOV（金属氧化物变阻器）。它们由氧化锌(ZnO)颗粒的烧结基质构成。晶界提供PN结半导体特性，类似于二极管结。随机定向晶粒的矩阵可以与串联和并联的二极管的大型网络进行比较。当施加低电压时，只有非常小的电流流动，这是由通过结的反向泄漏引起的。然而，当施加超过击穿电压的高电压时，结会经历雪崩击穿并且会流过大电流。这种行为导致非线性电流-电压特性。

下图显示了MOV（高α）和SiC压敏电阻（低α）的特性曲线。

压敏电阻电压-电流特性

重要的选择参数包括钳位电压、峰值电流、脉冲能量、额定交流/直流电压和待机电流。当用于通信线路时，杂散电容也是一个重要参数。高电容可以充当高频信号的滤波器或引起串扰，从而限制通信线路的可用带宽。

压敏电阻可用于在1-1000微秒量级的高瞬态电压浪涌情况下提供短期保护。然而，它们不适合处理持续的浪涌。如果瞬态脉冲能量（以焦耳(J)为单位）明显超过额定值，它们可能会熔化、燃烧或爆炸。

MOV在反复遭受浪涌时会降解。每次浪涌后，MOV钳位电压都会稍微降低；多少取决于MOV相对于脉冲的焦耳额定值。随着钳位电压越来越低，可能的故障模式是部分或完全短路，其中钳位电压低于受保护线电压。这种情况可能会导致火灾。为了防止火灾，它们通常与热熔断器串联，在过热时断开MOV。为了限制退化，建议使用受保护电路允许的尽可能高的钳位电压，以限制浪涌的暴露量。

应用领域

压敏电阻的非线性特性使其非常适合用作浪涌保护器装置。高压瞬变源可能包括雷击、静电放电(ESD)或电机或变压器的感应放电。因此，压敏电阻常用于浪涌保护器插排中。具有低电容的特殊类型可保护通信线路。这些VDR可用于多种应用，包括：

电话及其他通讯线路保护

无线电通讯设备瞬态抑制

电涌保护器电源板

有线电视系统电涌保护器

电源保护

微处理器保护

电子设备保护

低压板级保护

瞬态电压浪涌抑制器（TVSS）

汽车电子保护

工业高能交流保护

类型

重要的类型是：

金属氧化物压敏电阻–如上所述，MOV是一种由氧化锌(ZnO)组成的非线性瞬态抑制器碳化硅压敏电阻——在MOV进入市场之前，这曾经是常见的类型。这些组件采用碳化硅(SiC)。它们已广泛用于高功率、高电压应用。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。

替代类型的浪涌抑制装置包括：

硒电池–这些抑制器使用硒整流器，可产生高能反向击穿电流。一些硒电池具有自愈特性，使其能够承受高能放电。然而，它们不具备现代MOV的夹紧能力。

齐纳二极管–一种利用硅整流器技术的瞬态抑制器件。它们具有非常恒定的钳位电压。齐纳二极管的主要缺点是它们的能量耗散能力有限。

Crowbar设备-Crowbar设备可将浪涌短路至接地。这种短路将持续到电流低于某个非常低的水平。创建滞后或功率跟随效果。撬棍设备的示例有：

气体放电管（GDT）或火花隙——这些装置在产生导电火花后才导通，缺点是需要相对较长的时间来触发，优点是载流能力大。

晶闸管浪涌保护装置(TSPD)-具有与GDT类似的特性，但动作速度更快。

压敏电阻符号

以下符号用于压敏电阻。它被描述为一个取决于电压U的可变电阻器。

压敏电阻符号压敏电阻符号（IEC标准）

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本资料介绍了热保护型压敏电阻（TFV）的特性、型号、应用和注意事项。TFV是一种具有压敏电阻特性和热保护功能的元件，能在MOV劣化或异常浪涌时通过温度保险丝熔断来保护电路。资料详细描述了TFV的电气参数、安装、应用案例、不同系列的产品特性、技术参数和包装信息。

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压敏电阻（Varistor）是一种电压敏感型电阻元件，当施加的电压超过其额定值时，电阻迅速减小，从而起到过电压保护作用。它广泛应用于电子设备中，防止电路因瞬态电压、浪涌电流或雷击等引发的损坏。本文中优恩半导体来为大家介绍压敏电阻的特点及应用，希望对各位工程师朋友有所帮助。

2024-10-19 - 技术探讨代理服务技术支持采购服务

Nippon Chemi-Con（黑金刚）陶瓷压敏电阻TNR™选型指南（中文）

陶瓷压敏电阻产品指南陶瓷压敏电阻产品规格陶瓷压敏电阻正确使用的方法

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2023/6/12 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

TFV10S 系列热保护型压敏电阻

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2024/10/10 - 数据手册 - V1.1 代理服务技术支持采购服务查看更多版本

【选型】如何选用合适的气体放电管进行开关电源雷击浪涌的保护

笔者在开关电源设计项目中，做电源输入的保护时，涉及到雷击浪涌保护器件气体放电管的选型设计。由于Littelfuse的气体放电管型号很多，因此如何选择一款合适自己项目使用的气体放电管也是困扰设计工程师的一大难题。笔者此前负责的多个项目中，为了实现开关电源的输入雷击浪涌保护，多采用Littelfuse的气体放电管，积累了一定的选型和应用经验，借此分享给大家，希望对在一般选型应用中提供一些帮助。

2018-07-01 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

【选型】开关电源中的压敏电阻应该如何选型

在开关电源中常用的一种保护元器件就是压敏电阻，它的阻值会随着电压的变化而变化，因此在开关电源线路中使用压敏电阻，能够同时提供电压和雷击浪涌保护，当故障发生时能及时启动给电路提供保障。本文整理了开关电源中压敏电阻的一些选型要点给大家分享一下。

2019-10-29 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

压敏电阻芯片T1防雷型

本文档介绍了金属氧化物压敏电阻（MOV）的特性、型号概览、注意事项、产品系列和技术参数。MOV是一种非线性电阻元件，用于抑制电路中的异常过电压和保护电路。文档详细列出了不同型号的MOV产品，包括其最大峰值电流、最大连续工作电压、安规认证和符合的标准。此外，还提供了关于MOV的技术参数，如浪涌电压等级、压敏电压、箝制电压、最大峰值电流、冲击放电电流、最大能量和静态电容等。

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2024/6/11 - 选型指南 - V1.0 代理服务技术支持采购服务

【产品】标称放电电流（In）为30kA气体放电管SPA系列，响应快速，适用于浪涌避雷器和交流电源N-PE保护

赛尔特推出的防浪涌型气体放电管SPA系列，其直流击穿电压（Vs）为350~2000V，标称放电电流（In）为30kA，最大放电电流（Imax）为60kA，续流遮断能力（If）为100A；该系列产品具有快速响应、性能稳定以及高通流等特性。

2022-10-30 - 产品代理服务技术支持采购服务

【选型】10000A/1pulse压敏电阻助力开关电源端口实现雷击浪涌保护

Littelfuse的V20E460P(P20V460)压敏电阻,持续工作电压为AC460V/DC615V可用于AC230V系统之中。最大可承受浪涌电流为10000A/1pulse，2000A/100pulse，钳位电压为1240V。

2018-01-31 - 器件选型代理服务技术支持采购服务

B3S471M气体放电管

本资料介绍了B3S471M气体放电管的产品特性、电气特性、应用领域、焊接参数和外形尺寸。该产品具有高绝缘电阻、低电容、大浪涌电流容量等特点，适用于CATV设备、数据线、电源供应、电信SLIC保护等领域。

BORN - GAS DISCHARGE TUBE,气体放电管,B3S471M,POWER SUPPLIES,TELECOM SLIC PROTECTION,XDSL设备,ADSL2+,有线电视设备,ADSL2协议+,数据行,SATELLITE,CATV EQUIPMENT,G·快速,电信SLIC保护,ADSL设备,GENERAL TELECOM EQUIPMENT,XDSL EQUIPMENT,通用电信设备,宽带设备,电源,BROADBAND EQUIPMENT,DATA LINES,G · FAST,ADSL EQUIPMENT,卫星

2022-Jan-1 - 数据手册 - Revision: 2022-Jan-1-A 代理服务技术支持采购服务