压敏电阻是一种非线性伏安特性的电阻器件，主要用于电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。压敏电阻也称为突波吸收器、浪涌抑制器、吸波器等，英文名称为MOV、VDR。
压敏电阻器是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物的半导体非线性陶瓷元件，具有电压范围宽、通流量大、非线性系数较大、漏电流小、伏安特性对称、响应时间小、工作可靠、动作快、寿命长等优点。01、工作原理
当压敏电阻两端所加的电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，其内部几乎无电流流过，不影响电路工作状态。当电路出现占瞬时过压，并达到压敏电阻导通电压时，压敏电阻击穿导通，由高阻状态变为低阻状态，泄放由瞬态过压导致的瞬时过电流，同时将瞬态过压钳位在安全电压之内，而保护后级电路免遭异常瞬时过压而损坏。 ![]()
图2: 压敏电阻伏安特性曲线
02、压敏电阻的基本参数
压敏电阻的技术参数是衡量其性能优劣的重要指标，压敏电阻的主要电气参数包括：压敏电压、最大连续工作电压、最大钳位电压、最大峰值电流（通流容量）、响应时间、静态电容、残压和残压比、额定功率、电压温度系数、脉冲电流稳定性、温度降额曲线、漏电流、脉冲电流降额曲线等。从压敏电阻的伏安特性曲线可以明显看出：当外加电压高于拐点电压，压敏电阻进入导通状态，当外加电压低于这个拐点电压，压敏电阻进入截止状态，导通和截止两种状态之间的临界电压，称为压敏电压UN。压敏电压也称击穿电压、崩溃电压、阈值电压、导通电压等，它是指规定基准电流下压敏电阻两端的电压值，国际IEC标准规定压敏电压值是在1mA和0.1mA的直流电流测得。- 最大连续工作电压（Maximum Continuous Operating Voltage)
最大连续工作电压指的是压敏电阻在应用时，能长期承受的最大直流电压UDC或者最大交流电流电压有效值URMS。由于压敏电阻的静态功率很小，因此施加在压敏电阻两端的长期工作电压绝对要小于其压敏电压UN，否则压敏电阻将因不堪重而烧毁。 如压敏电阻用于交流电路，确定URMS的原则是：最大连续交流工作电压的峰值不大于压敏电压UN的公差（±10%）下限值，用公式表达则为：![]()
压敏电阻用于直流电路，确定UDC的原则是：压敏电阻在UDC作用下的功耗与其在URMS作用下的功耗大体相等或略小与其在URMS作用下的功耗、以此原则得出的经验公式为：
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在压敏电阻能承受的最大脉冲峰值电流IP及规定波形下压敏电阻两端电压峰值，即当超过40V施加1A电流，该压敏电阻是会被损坏的。所谓最大钳位电压是残压UR的一种特性特殊形式，也是考核特定规格的压敏电阻抑制瞬态过电压能力的特征指标。是生产厂家向用户承诺的每个规格产品的保护电压水平。- 最大峰值电流（Maximum Peak Current）
最大峰值电流也叫通流容量，通容量，是指在规定的条件下（规定的时间间隔和次数、施加标准的冲击电流），允许通过压敏电阻器上的最大脉冲峰值电流值。最大峰值电流的测量是以施加8/20us波形冲击压敏电阻器一次或两次（每次间隔5分钟），使的压敏电压变化仍在10%以内的最大冲击电流。 ![]()
图3: 电流波形（8/20μs)
结电容也称为静态电容，压敏电阻在导通前的电阻值很大，可视为电介质材料，两个电极之间存在着皮法级的电容。在工频下，如此之小的电容对被保护电路的正常工作几乎没有任何影响，但在高频电路或者高速电路中，如不考虑压敏电阻的电容量，有时会造成信号失真或产生谐振，生产厂家应提供压敏电阻的电容量参考数据，以供设计选型参考。即使在不导通的状态下，压敏电阻两端仍然有一定的工作电压存在，同时压敏电阻在截止状态也不是绝缘体，压敏电阻会在正常工作电压的驱动下产生一定量的泄漏电流。也称为漏电流。国际IEC标准对压敏电阻漏电流的定义是：环境温度25℃时，在压敏电阻上施加其所属规格的最大连续直流工作电压UDC，流过压敏电阻的直流电流。【重要知识点】
大多数厂家在规格书中都没有规定漏电流的具体指标，并不表示无关紧要。经验表明：压敏电阻出厂时的初始泄漏电流与压敏电阻的寿命特性和安全性都有密切关系，比较专业的设计师都会关注漏电流。在材料配方和烧结工艺固定的情况下，漏电流适中的压敏电阻具有较好的安全性和较长的寿命；漏电流过大通常会造成压敏电阻发热，发热会引起压敏电压下降和漏电流加剧，如此循环最终压敏电阻会因温度过高而起火燃烧。 额定功率是指在电流脉冲群作用下，压敏电阻能够承受且不发生结构破坏的最大平均功率。在没有专门的要求情况下，电流脉冲波形为8/20us，峰值电流、冲击![]()
次（50次改变冲击方向），每秒钟最大冲击次数N按下式计算：![]()
测试样品的平均功率为±10%，其后在室温中恢复，恢复时间1至2小时，恢复后压敏电阻应满足下列要求：外观检验不应有可见损伤，且标志清楚，在规定电流下的电压变化率不大于±10%。图4: 各种规格压敏电阻的额定功率的规定值
压敏电阻的V/I特性会随温度发生漂移，当使用环境温度高于压敏电阻限制温度时，其性能指标就会降低，重要指标如下图所示： ![]()
图5: 各种类型压敏电阻的温度降额曲线
当脉冲电流的波宽不等于20us，或脉冲电流的峰值小于一次通流量时，压敏电阻能够承受的冲击次数n将随着电流波宽（等效方波持续时间）和电流峰值大小发生变化，冲击次数与波宽和峰值之间关系曲线称为脉冲电流降额曲线。![]()
图6: 压敏电阻脉冲电流降额曲线
- 电压温度系数(Temperature Coefficient)
压敏电阻非线性V/I特性曲线的预击穿区的位置受温度的影响较大，击穿区受温度的影响较小。在电流（直流）相同的情况下，压敏电阻的电压随温度的上升而下降，即压敏电阻的电压温度系数为负值。 ![]()
图7: 压敏电阻V-I特性曲线随温度的变化
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残压UR是指特定波形的浪涌电流流入压敏电阻器时，它两端电压的峰值。一般来说，流入压敏电阻器的浪涌电流的峰值都在1mA以上，对通用压敏电阻和防雷型压敏电阻而言，所谓特定波形指的是8/us标准雷电流波形。应该指出的是：在电流峰值相同的情况下，流过压敏电阻的浪涌电流的波形参数不同，残压的具体测量值也会有所不同，视在前沿时间TS对残压护的影响比较大，TS越小残压UR越大。残压比KR的定义公式为：![]()
残压比可以比较直观地反应出压敏电阻限制过电压的能力，在压敏材料的研究工作中已得到广泛的应用，在防雷压敏电阻、避雷器阀片和高能型压敏阀片中以成为标准电性能的参数。 ![]()
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