1、氧化鋅壓敏電阻器應(yīng)用原理
壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。
壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比空氣放電管快，比tvs管稍慢一些，一般情況下用于電子電路的過(guò)電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿(mǎn)足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千pf的數(shù)量級(jí)范圍，很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中，應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí)，因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會(huì)增加漏電流，在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。
壓敏電阻器與被保護(hù)的電器設(shè)備或元器件并聯(lián)使用。當(dāng)電路中出現(xiàn)雷電過(guò)電壓或瞬態(tài)操作過(guò)電壓vs時(shí)，壓敏電阻器和被保護(hù)的設(shè)備及元器件同時(shí)承受vs，由于壓敏電阻器響應(yīng)速度很快，它以納秒級(jí)時(shí)間迅速呈現(xiàn)優(yōu)良非線性導(dǎo)電特性(見(jiàn)圖3中擊穿區(qū))，此時(shí)壓敏電阻器兩端電壓迅速下降，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于vs，這樣被保護(hù)的設(shè)備及元器件上實(shí)際承受的電壓就遠(yuǎn)低于過(guò)電壓vs，從而使設(shè)備及元器件免遭過(guò)電壓的沖擊。
2、氧化鋅壓敏電阻器壓敏電壓的選擇
根據(jù)被保護(hù)電源電壓選擇壓敏電阻器的規(guī)定電流下的電壓v1ma。一般選擇原則為：
對(duì)于直流回路：v1ma≥2.0vdc
對(duì)于交流回路：v1ma≥2.2v有效值
特別指出對(duì)于壓敏電阻壓敏電壓的選擇標(biāo)準(zhǔn)是要高于供電電壓，在能夠滿(mǎn)足可以保護(hù)需要保護(hù)器件的的同時(shí)，盡可能選擇壓敏電壓高的壓敏電阻，這樣不僅可以保護(hù)器件，也能提高壓敏電阻的使用壽命。比如要保護(hù)的器件耐壓為vdc=550vdc,器件的工作電壓v=300vdc,那么我們選擇壓敏電阻就應(yīng)該是壓敏電壓為470v的壓敏電阻，壓敏電壓范圍是(423-517)，壓敏電壓最大負(fù)誤差470-47=423vdc大于器件的供電電壓300vac，最大正誤差為470+47=517vdc小于器件的耐壓550vdc。
選用時(shí)還必須注意：
（1）必須保證在電壓波動(dòng)最大時(shí)，連續(xù)工作電壓也不會(huì)超過(guò)最大允許值，否則將縮短壓敏電阻的使用壽命；
（2）在電源線與大地間使用壓敏電阻時(shí)，有時(shí)由于接地不良而使線與地之間電壓上升，所以通常采用比線與線間使用場(chǎng)合更高標(biāo)稱(chēng)電壓的壓敏電阻器。
3、通流量的選取
通常產(chǎn)品給出的通流量是按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)給定的波形、沖擊次數(shù)和間隙時(shí)間進(jìn)行脈沖試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品所能承受的最大電流值。而產(chǎn)品所能承受的沖擊數(shù)是波形、幅值和間隙時(shí)間的函數(shù)，當(dāng)電流波形幅值降低50％時(shí)沖擊次數(shù)可增加一倍，所以在實(shí)際應(yīng)用中，壓敏電阻所吸收的浪涌電流應(yīng)小于產(chǎn)品的最大通流量。
4、應(yīng)用
圖1所示是采用壓敏電壓器進(jìn)行電路浪涌和瞬變防護(hù)時(shí)的電路連接圖。對(duì)于壓敏電阻的應(yīng)用連接，大致可分為四種類(lèi)型：
第一種類(lèi)型是電源線之間或電源線和大地之間的連接，如圖1（a）所示。作為壓敏電阻器，最具有代表性的使用場(chǎng)合是在電源線及長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)線遇到雷擊而使導(dǎo)線存在浪涌脈沖等情況下對(duì)電子產(chǎn)品起保護(hù)作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對(duì)線間的感應(yīng)脈沖有效，而在線與地間接入壓敏電阻則對(duì)傳輸線和大地間的感應(yīng)脈沖有效。若進(jìn)一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來(lái)，則可對(duì)浪涌脈沖有更好的吸收作用。
第二種類(lèi)型為負(fù)荷中的連接，見(jiàn)圖1（b）。它主要用于對(duì)感性負(fù)載突然開(kāi)閉引起的感應(yīng)脈沖進(jìn)行吸收，以防止元件受到破壞。一般來(lái)說(shuō)，只要并聯(lián)在感性負(fù)載上就可以了，但根據(jù)電流種類(lèi)和能量大小的不同，可以考慮與r－c串聯(lián)吸收電路合用。
第三種類(lèi)型是接點(diǎn)間的連接，見(jiàn)圖1（c）。這種連接主要是為了防止感應(yīng)電荷開(kāi)關(guān)接點(diǎn)被電弧燒壞的情況發(fā)生，一般與接點(diǎn)并聯(lián)接入壓敏電阻器即可。
第四種類(lèi)型主要用于半導(dǎo)體器件的保護(hù)連接，見(jiàn)圖1（d）。這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導(dǎo)體器件，一般采用與保護(hù)器件并聯(lián)的方式，以限制電壓低于被保護(hù)器件的耐壓等級(jí)，這對(duì)半導(dǎo)體器件是一種有效的保護(hù)。
5、選型原則
如果電器設(shè)備耐壓水平vo較低，而浪涌能量又比較大，則可選擇壓敏電壓v1ma較低、片徑較大的壓敏電阻器；如果vo較高，則可選擇壓敏電壓v1ma較高的壓敏電阻器，這樣既可以保護(hù)電器設(shè)備，又能延長(zhǎng)壓敏電阻使用壽命。
壓敏電阻器主要應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的過(guò)電壓保護(hù)電路中，它有多種型號(hào)和規(guī)格。所選壓敏電阻器的主要參數(shù)（包括標(biāo)稱(chēng)電壓、最大連續(xù)工作電壓、最大限制電壓、通流容量等）必須符合應(yīng)用電路的要求，尤其是標(biāo)稱(chēng)電壓要準(zhǔn)確。標(biāo)稱(chēng)電壓過(guò)高，壓敏電阻器起不到過(guò)電壓保護(hù)作用，標(biāo)稱(chēng)電壓過(guò)低，壓敏電阻器容易誤動(dòng)作或被擊穿。
6、氧化鋅壓敏電阻器的使用方法
壓敏電阻器是一種無(wú)極性過(guò)電壓保護(hù)元件，無(wú)論是交流還是直流電路，只需將壓敏電阻器與被保護(hù)電器設(shè)備或元器件并聯(lián)即可達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的(如圖4所示)
當(dāng)過(guò)電壓幅值高于規(guī)定電流下的電壓，過(guò)電流幅值小于壓敏電阻器的最大峰值電流時(shí)(若無(wú)壓敏電阻器足以使設(shè)備元器件破壞)，壓敏電阻器處于擊穿區(qū)，可將過(guò)電壓瞬時(shí)限制在很低的幅值上，此時(shí)通過(guò)壓敏電阻器的浪涌電流幅值不大(<100a/cm2),不足以對(duì)壓敏電阻器產(chǎn)生劣化；當(dāng)過(guò)電壓幅值很高時(shí)，壓敏電阻器將過(guò)電壓限制在較低的水平上(小于設(shè)備的耐壓水平)，同時(shí)通過(guò)壓敏電阻器的沖擊電流很大，使壓敏電阻器性能劣化即將失效，這時(shí)通過(guò)熔斷器的電流很大，熔斷器斷開(kāi)，這樣既可使電器設(shè)備、元器件免受過(guò)電壓沖擊，也可避免由于壓敏電阻器的劣化擊穿造成線路l-n、l-pe之間短路(推薦的熔斷器規(guī)格見(jiàn)表1)。
壓敏電阻器在電路的過(guò)電壓防護(hù)中，如果正常工作在圖3的預(yù)擊穿區(qū)和擊穿區(qū)，理論上是不會(huì)損壞的。但由于壓敏電阻器要長(zhǎng)期承受電源電壓，電路中暫態(tài)過(guò)電壓、超能量過(guò)電壓隨機(jī)的不斷沖擊及吸收電路儲(chǔ)能元件釋放能量，因此，壓敏電阻器也是會(huì)損壞的，它的壽命根據(jù)所在電路經(jīng)受的過(guò)電壓幅值和能量的不同而不同。