深入浅出常用元器件系列——压敏电阻

　　什么是压敏电阻

　　“压敏电阻器”，国际电工委员会(IEC)在其标准中称为“voltage dependent resistor”，而业界和学术界更为广泛使用的名称为“varistor”,即由variable和resistor两个英文单词组合而成的组合词，顾名思义，压敏电阻器是一种电阻值随着外加电压变化而敏感变化的电阻器，它的主要用途是异常过电压的感知、抵制和浪涌能量的吸收。

　　从材料组成上看，压敏电阻是由电子级粉体材料——氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化镍、氧化铬等多种氧化物全成的，其中氧化锌的含量最高，约占90%，为主基料。

　　压敏电阻参数

　　压敏电阻最重要的几个参数包括：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。

　　压敏电压，是指外加电压高于某个电压后，压敏电阻器的电阻值迅速变小的一个拐点电压。但是这一电压测量不便，为了参数标准化的需要，国际电工委员会人为规定了两个测量压敏电压的直流参考电流为1mA和0.1mA，将在这一电流下测量所得电压人为规定为压敏电压。所以严格来讲，压敏电阻的手册上所标的压敏电压，已经不是压敏电阻的“压敏”电压。

　　通流容量，即最大峰值电流值(maximum peak current)，即压敏电阻能够承受的波形为8/20uS(业界浪涌测试标准波形)的最大浪涌电流峰值。目前压敏电阻器的手册中通常给出两个能量容量的参数，一个是一次8/20uS浪涌冲击指标，一个是两次8/20uS浪涌冲击指标。

　　结电容，压敏电阻在导通前的电阻值非常大，可视为电介质，两个电极间存在着纳法级的电容，需要格外注意。也正是由于这个原因，压敏电阻器少用于高频电路和数字电路中。

　　响应时间，一般意义上是指一个器件从外界触发到器件开始动作的时间差，但是对于压敏电阻而言，响应时间不是这样定义的，这一点需要格外注意。

　　压敏电阻与气体放电管、TVS管的区别

　　压敏电阻、气体放电管、TVS管(瞬间抑制二极管)三种器件都限压型的浪涌保护器件，都被用来在电路中用作浪涌保护，那么他们有什么之间有什么差异呢?

　　在反应时间上，压敏电阻介于TVS和气体放电管之间，TVS管为皮秒级，压敏电阻略慢，为纳秒级;而气体放电管最慢，通常为几十个纳秒甚至更多。

　　在通流容量上，压敏电同样介于TVS和气体放电管之间，TVS管通常只有几百A;而压敏电阻按不同规格，可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流;而对于气体放电管来说通常十KA级别8/20uS浪涌电流可导通数百次。

　　从原理上看，TVS管基于二极管雪崩效应;压敏电阻器基于氧化锌晶粒间的势垒作用;而气体放电管则是基于气体击穿放电。

　　在电压范围方面，TVS管通常为5.5V到550V;压敏电阻的范围较宽，可从10V到9000V;而气体放电管可从75V到3500V。

　　压敏电阻在防雷电路中的作用

　　压敏电阻经常被用于仪器设备的电源入口处进行防雷、防浪涌设计，在此类用途中，通常将压敏电阻与气体放电管、熔断器、热敏电阻等器件一起作用，相互结合来更好的发挥作用。