什么是压敏电阻？了解压敏电阻的工作特性和原理

压敏电阻原理

压敏电阻是用于保护电气和电子电路的无源半导体器件。与提供过电流保护的保险丝或断路器不同，变阻器通过电压钳位提供浪涌保护。

当向电路施加高压电压时，结果通常是灾难性的，因此可变电阻在保护精密电子电路免受开关峰值和浪涌瞬态的影响方面发挥着重要作用。

瞬态过电压由不同的电路和电源产生，无论它们是由AC电源还是DC电源供电，因为它们通常在电路本身内产生，或者从外部电源传输到电路。

电路内的瞬变会使电压迅速上升，增加到数千伏，必须防止这些电压尖峰出现在精密的电子电路和组件上。

电压瞬变最常见的来源之一是L（di/dt）效应（即感应电流瞬变），该效应是由切换感应线圈和变压器的磁化电流、直流电机的切换应用以及连接荧光灯时的过电压或其他过电压引起的。瞬态源包括雷电、静电等。

在正常操作中，变阻器具有非常高的电阻（兆欧姆），并且对电路没有影响，就好像它们不存在一样。然而，如果变阻器两端的电压（无论极性如何）超过变阻器的标称值，其有效电阻将随着电压的增加而急剧下降，如图所示。

经过压敏电阻的钳位后，尖峰浪涌电压被吸收，对后级电路起到了保护作用，如下图所示：

压敏电阻在电路中的标识如下：

从图片的标识可以看出，压敏电阻的原理图符号是在电阻的基础上增加了可变的意思。

压敏电阻封装类型有直插式和贴片式。

图中图1和图2长引线式是插件型，图3和图4封装为贴片型。引线越短，寄生指数和电容就越小。在强烈冲击的情况下，变量的残余电压是恒定的，因为寄生参数的影响会导致不同的峰值电压。使用时，可以比较同一设备类型的不同封装的参数差异。变量最常见的用途是使用图1中的封装，并将其放置在电源插座处，获得更好的浪涌保护。

压敏电阻器件构造如下图所示：

从上图中可以看出，压敏电阻主要有5个部件组成：1绝缘层，2元件本体，3导电银浆，4连接条，5引脚。

压敏电阻伏安特性曲线

压敏电阻的伏安特性曲线反映了其两端电压与通过它的电流之间的关系。压敏电阻的伏安曲线如下图所示，从上图中可看出压敏电阻的伏安曲线具有对称性，比较适合交流电路中进行过电压的防护。

压敏电阻的电压特性是非线性的。根据电压的不同，压敏电阻的电压曲线可分为三个部分：漏电区、工作区和上转区。

下面对这三个区进行分别说明：

（1）漏电流区

当压敏电阻在漏电区域工作时，变阻器两端的电压较低，并且变阻器对外部具有较大的阻抗，通常处于MΩ水平。此时，变阻器只会增加电路中的泄漏电流，设备不工作。

（2）工作区

工作区域也是变阻器的非线性区域，正常工作电压下（低于Vc），伏安特性曲线几乎是垂直的。电流在大范围内变化，但是变阻器两端的电压没有显著变化，表现出良好的钳位特性，这是压敏电阻发挥作用的区间。曲线的非线性部分越陡峭，压敏电阻的保护效果越好。

（3）上转区

上转区域也称为饱和区域。随着在非线性范围内工作的变阻器所携带的电流继续增加，变阻器的电压限制特性消失，电阻急剧下降，阻抗变得非常小。因为压敏电阻由于其高功耗而产生热量，所以它最终会燃烧甚至爆炸。因此，当使用变阻器时，它不能向上到达饱和区或上转区，并且从根本上被损坏。