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| 壓敏電阻 |
「壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用於在電路承受過壓時進行電壓嵌位，吸收多餘的電流以保護敏感器件。英文名稱叫「Voltage Dependent Resistor」簡寫為「VDR」， 或者叫做「Varistor"。壓敏電阻器的電阻體材料是半導體，所以它是半導體電阻器的一個品種。大量使用的"氧化鋅"（ZnO）壓敏電阻器，它的主體材料有二價元素鋅（Zn）和六價元素氧（O）所構成。所以從材料的角度來看，氧化鋅壓敏電阻器是一種「Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導體」。 在中國台灣，壓敏電阻器被稱為"突波吸收器"或「電衝擊（浪涌）抑制器（吸收器）」。根據使用的目的不同，壓敏電阻可分為保護用壓敏電阻和電路功能用壓敏電阻。
基本內容
中文名：壓敏電阻
多種引線形式：直、彎和其他特殊引線類型
直徑尺寸：SMD、5mm、7mm
多種包裝形式：散裝、卷裝包裝、卷包裝
基本簡介
壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以把電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護。壓敏電阻的主要參數有：壓敏電壓、通流容量、結電容、響應時間等。
壓敏電阻的響應時間為ns級，比空氣放電管快，比TVS管稍慢一些，一般情況下用於電子電路的過電壓保護其響應速度可以滿足要求。壓敏電阻的結電容一般在幾百到幾千Pf的數量級範圍，很多情況下不宜直接應用在高頻信號線路的保護中，應用在交流電路的保護中時，因為其結電容較大會增加漏電流，在設計防護電路時需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。
壓敏電阻器簡稱VSR，是一種對電壓敏感的非線性過電壓保護半導體元件。它在電路中用文字符號「RV」或「R」表示。
優點
各種直徑尺寸：SMD、5mm、7mm、10mm、14mm、20mm、25mm、32mm、34mm、40mm、53mm
廣泛的可變電阻電壓範圍：18V-1800V
多種浪涌承受能力：標準、高浪涌、超高浪涌
大電流處理和能量吸收能力
單體通流量可達到70KA甚至更高
快反應時間
低泄露電流
多種引線形式：直、彎和其他特殊引線類型
多種包裝形式：散裝、卷裝包裝、卷包裝
應用範圍
電源系統
浪涌抑制器
安防系統
電動機保護
汽車電子系統
家用電器
作用介紹
壓敏電阻有什麼用？壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低於它的閾值"UN"時，流過它的電流極小，相當於一隻關死的閥門，當電壓超過UN時，它的阻值變小，這樣就使得流過它的電流激增而對其他電路的影響變化不大從而減小過電壓對後續敏感電路的影響。利用這一功能，可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。
例如：我們家用的彩電的電源電路中就使用了氧化鋅壓敏電阻，這裡使用的壓敏電阻壓敏電壓為470V，當瞬態的浪涌電壓最大值（非有效值）超過470V時，壓敏電阻就是體現他的鉗位特性，把過高的電壓拉低，讓後級電路工作在一個安全的範圍內。
應用類型
不同的使用場合，應用壓敏電阻的目的，作用在壓敏電阻上的電壓/電流應並不相同，因而對壓敏電阻的要求也不相同，注意區分這種差異，對於正確使用是十分重要的。
根據使用目的的不同，可把壓敏電阻區分為兩大類：①保護用壓敏電阻，②電路功能用壓敏電阻。[1]
保護電阻
（1） 區分是電源保護用壓敏電阻器，還是信號線、數據線保護用壓敏電阻器，它們要滿足不同的技術標準的要求。
（2） 根據施加在壓敏電阻上的連續工作電壓的不同，可把跨電源線用壓敏電阻器區分為交流用或直流用兩種類型，壓敏電阻在這兩種電壓應力下的老化特性表現不同。
（3） 根據壓敏電阻承受的異常過電壓特性的不同，可把壓敏電阻區分為浪涌抑制型、高功率型和高能型這三種類型。
★浪涌抑制型：是指用於抑制雷電過電壓和操作過電壓等瞬態過電壓的壓敏電阻器，這種瞬態過電壓的出現是隨機的，非周期的，電流電壓的峰值可能很大。絕大多數壓敏電阻器都屬於這一類。
★高功率型：是指用於吸收周期出現的連續脈衝群的壓敏電阻器，例如並接在開關電源變換器上的壓敏電阻，這裡衝擊電壓周期出現，且周期可知，能量值一般可以計算出來，電壓的峰值並不大，但因出現頻率高，其平均功率相當大。
★高能型：指用於吸收發電機勵磁線圈，起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器，對這類應用，主要技術指標是能量吸收能力。
壓敏電阻器的保護功能，絕大多數應用場合下，是可以多次反覆作用的，但有時也把它做成電流保險絲那樣的"一次性"保護器件。例如並接在某些電流互感器負載上的帶短路接點壓敏電阻。
作用
壓敏電阻主要應用於瞬態過電壓保護，但是它的類似於半導體穩壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：
（1）直流高壓小電流穩壓元件，其穩定電壓可高達數千伏以上，這是硅穩壓管無法達到的。
（2）電壓波動檢測元件。
（3）直流電平移位元件。
（4）均壓元件。
（5）熒光啟動元件
基本性能
（1）保護特性，當衝擊源的衝擊強（或衝擊電流Isp=Usp/Zs)不超過規定值時，壓敏電阻的限制電壓不允許超過被保護對象所能承受的衝擊耐電壓（Urp）。
（2）耐衝擊特性，即壓敏電阻本身應能承受規定的衝擊電流，衝擊能量，以及多次衝擊相繼出現時的平均功率。
（3）壽命特性有兩項，一是連續工作電壓壽命，即壓敏電阻在規定環境溫度和系統電壓條件應能可靠地工作規定的時間（小時數）。二是衝擊壽命，即能可靠地承受規定的衝擊的次數。
（4）壓敏電阻介入系統後，除了起到"安全閥"的保護作用外，還會帶入一些附加影響，這就是所謂"二次效應"，它不應降低系統的正常工作性能。這時要考慮的因素主要有三項，一是壓敏電阻本身的電容量（幾十到幾萬PF），二是在系統電壓下的漏電流，三是壓敏電阻的非線性電流通過源阻抗的耦合對其他電路的影響。
基本參數
1． 標稱壓敏電壓(V)：指通過規定持續時間的脈衝電流（一般為1mA 持續時間一般小於400mS）時壓敏電阻器兩端的電壓值。[2]
2．電壓比：指壓敏電阻器的電流為1mA時產生的電壓值與壓敏電阻器的電流為0.1mA時產生的電壓值之比。
3． 最大限制電壓(V)：在壓敏能承受的最大脈衝峰值電流Ip及規定波形下壓敏電阻兩端電壓峰值。
4． 殘壓比：通過壓敏電阻器的電流為某一值時，在它兩端所產生的電壓稱為這一電流值的殘壓。殘壓比則是殘壓與標稱電壓之比。
5． 通流容量(kA)：通流容量也稱通流量，是指在規定的條件（規定的時間間隔和次數，施加標準的衝擊電流）下，允許通過壓敏電阻器上的最大脈衝（峰值）電流值。
6． 漏電流(mA)：漏電流也稱等待電流，是指壓敏電阻器在規定的溫度和最大直流電壓下，流過壓敏電阻器電流。
7． 電壓溫度係數：指在規定的溫度範圍（溫度為20℃～70℃）內，壓敏電阻器標稱電壓的變化率，即在通過壓敏電阻器的電流保持恆定時，溫度改變1℃時，壓敏電阻器兩端電壓的相對變化。
8． 電流溫度係數：指在壓敏電阻器的兩端電壓保持恆定時，溫度改變1℃時，流過壓敏電阻器電流的相對變化。
9． 電壓非線性係數：指壓敏電阻器在給定的外加電壓作用下，其靜態電阻值與動態電阻值之比。
10． 絕緣電阻：指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。
11． 靜態電容量（PF）：指壓敏電阻器本身固有的電容容量。
12 ．額定功率：在特定的環境溫度85℃下工作1000小時，使壓敏電壓變化小於10%的最大功率。
13．最大衝擊電流(8/20us):以特定的脈衝電流(8/20us波形)衝擊壓敏電阻器一次或兩次（每次間隔5分鐘）， 使的壓敏電壓變化仍在10%以內的最大衝擊電流。
動作原理
突波吸收器之保護原理： 壓敏電阻在預備狀態時，相對於受保護之電子組件而言， 具有很高的阻抗（數兆歐姆）而且不會影響原設計電路之特性。 但當瞬間突波電壓出現（超過突波吸收器之崩潰電壓時）， 該突波吸收器之阻抗會變低（僅有幾個歐姆）並造成線路短路，也因此電子產品或較昂貴之組件受到保護。
金屬氧化
最常見的壓敏電阻是金屬氧化物壓敏電阻（MOV, Metal Oxide Varistor），它包含由氧化鋅顆粒與少量其他金屬氧化物或聚合物間隔構成的陶瓷塊，夾於兩金屬片間。顆粒與鄰近氧化物交界處會形成二極管效應，由於有大量雜亂顆粒，使得它等同於一大堆背向相連的二極管，低電壓時只有很小的逆向漏電電流，當遇到高電壓時，二極管因熱電子與隧道效應而發生逆向崩潰，流通大電流。因此，壓敏電阻的電流-電壓特性曲線具有高度的非線性: 低電壓時電阻高、高電壓時電阻低。
由於主要成份或品牌的不同，金屬氧化物壓敏電阻有時還可以看到這些名稱: ZNR (Zinc-Oxide Non-linear Resistor, 氧化鋅非線性電阻)、ZOV (Zinc-oxide Varistor)、CNR (Composite Nonlinear Resistor)，TNR (Titanium-oxide based Non-linear Resistor, 氧化鈦非線性電阻, 不過也可能是 Toshiba Non-linear Resistor, 東芝公司的非線性電阻等。
8成份種類編輯 氧化鋅，Zinc Oxide，ZnO
碳化硅，Silicon Carbide，SiC
氧化鈦，Titanium Oxide，TiO2
氧化鋅壓敏電阻器應用原理
壓敏電阻器與被保護的電器設備或元器件並聯使用。當電路中出現雷電過電壓或瞬態操作過電壓Vs時，壓敏電阻器和被保護的設備及元器件同時承受Vs，由於壓敏電阻器響應速度很快，它以納秒級時間迅速呈現優良非線性導電特性，此時壓敏電阻器兩端電壓迅速下降，遠遠小於Vs，這樣被保護的設備及元器件上實際承受的電壓就遠低於過電壓Vs，從而使設備及元器件免遭過電壓的衝擊。
相關應用
1.壓敏電壓：指在規定的溫度和直流（一般為1mA或0.1mA）下，壓敏電阻器兩端的電壓值。記為V1mA或V0.1mAo
2.最大連續電壓：指在規定環境溫度下，能長期持續加在壓敏電阻器兩端的最大正弦交流電壓有效值或最大直流電壓值
3.限制電壓：指在壓敏電阻器中通過規定大小的衝擊電流（8,20μs）時，其兩端的最大電壓峰值。
4.額定功率：指在規定的環境溫度下，可施加給壓敏電阻器的最大平均衝擊功率。
5.最大能量：在壓敏電壓變化不超過±10%，衝擊電流波形為10,1000μs或2ms的條件下，可施加給壓敏電阻的最大一次衝擊能量。
6.通流容量（最大衝擊電流）
型號介紹
常用的壓敏電阻型號：5D、7D、10D、14D、20D、32D等型號，壓敏電阻還有防暴的功能。[1]