如何选用压敏电阻

压敏电阻选用的基本知识

压敏电阻选用的基本知识

什么是压敏电阻器及其分类与参数?

压敏电阻器简称VSR，是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。它在电路中用文字符号“RV”或“R”表示，图1-21是其电路图形符号。 （一）压敏电阻器的种类

压敏电阻器可以按结构、制造过程、使用材料和伏安特性分类。

1．按结构分类 压敏电阻器按其结构可分为结型压敏电阻器、体型压敏电阻器、单颗粒层压敏电阻器和薄膜压敏电阻器等。

结型压敏电阻器是因为电阻体与金属电极之间的特殊接触，才具有了非线性特性，而体型压敏电阻器的非线性是由电阻体本身的半导体性质决定的。

2．按使用材料分类 压敏电阻器按其使用材料的不同可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗（硅）压敏电阻器、钛酸钡压敏电阻器等多种。

3．按其伏安特性分类 压敏电阻器按其伏安特性可分为对称型压敏电阻器（无极性）和非对称型压敏电阻器（有极性）。 （二）压敏电阻器的结构特性与作用

1．压敏电阻器的结构特性 压敏电阻器与普通电阻器不同，它是根据半导体材料的非线性特性制成的。

图1-22是压敏电阻器外形，其内部结构如

压敏电阻的定义

压敏电阻：严格的应该叫电压敏感电阻。即压敏电阻是对电压非常敏感的电阻元件，其属于非线性电阻。 线性电阻和非线性电阻：

线性电阻：在任何情况下，电阻值都为常数的电阻。 非线性电阻：电阻值随外界环境变化的电阻。

压敏电阻的特性：加在压敏电阻上的电压低于某一门槛电压时，它的电阻很大，流过压敏电阻的电流很小，几乎为零；但当所施加的电压高于这一门槛电压时，它的电阻突然变得很小，流过压敏电阻的电流变得很大。

欧姆定律：电压（U）= 电阻（R）× 电流（I） 即U=R×I。也可以写成： R=U/I 或者 I = U/R。电压的单位是伏特（V），电流的单位是安培（A），电阻的单位是欧姆（Ω）。

压敏电阻的常用术语

压敏电压（U1mA）：是指流过压敏电阻的直流电流为1毫安（1mA）时，在压敏电阻两端的电压。也叫标称电压、参考电压、门槛电压、拐点电压、超始电压 。

泄漏电流 ：简称漏流，是指在压敏电阻的两端施加U1mA的75%或83% 的电压时，流过压敏电阻的电流。此电流的值越小说明压敏电阻的压敏特性越好。 我公司生产中按U1mA的75%的电压测试漏流。

压比（V1mA/V0.1mA）：压敏电阻流

MYG过压保护型压敏电阻,型号很全

MYG过压保护型压敏电阻器

1.应用范围：

·晶体管、二极管、IC、可控硅和半导体开关元件以及各种电子设备过压保护·家用电器、工业电器、继电器和电子阀的浪涌吸收·静电放电和噪音信号消除·漏电保护、开关过电压保护

·电话机、程控交换机等通讯设备及过电压保护2.特点及技术特性：

·尺寸小，通流容量和能量耐量大·环氧树脂绝缘包封·响应时间：<25ns

·使用环境温度：-40℃～+85℃·绝缘阻抗：≥500MΩ

·压敏电压温度系数：-0.5％/℃

·芯片直径为：5、7、10、14、20、25、32、40mm·压敏电压的允许偏差为：K±10％3.外型结构和尺寸：(mm)

规格05D07D10D14D20D25D32D40D

外形尺寸（mm）

Dmax

7.59141725303948

Tmax6681212121212

Lmin2020252525252525

F±1557.57.51012.52525

d±0.10.60.60.80.81111

4.产品标志说明：

MYG过压保护型压敏电

压敏电阻器基础知识培训手册 孙丹峰 编著

压敏电阻器基础知识培训手册

（第一版）

孙丹峰 编著

苏州中普电子有限公司

二〇〇五年三月

1

压敏电阻器基础知识培训手册 孙丹峰 编著

第一章 通用型氧化锌压敏电阻器

1.1 什么是“压敏电阻器”

“压敏电阻器”是中国大陆通用的名词，在中国台湾地区，它被称为“突波吸收器”；在日本，它被称为“變阻器”；国际电工委员会（IEC）在其标准中称之为“voltage dependent resistor”（简称VDR）；而在业界和学术界最广泛使用的名词则是“varistor”（即由variable和resistor两个英文单词组成的组合词）。从字面上理解，这些名词的含义为“电阻值随着外加电压敏感变化的电阻器”。

那么压敏电阻器的电阻值是如何随着外加电压变化敏感的呢？图1-1-1和表1-1-1可以给我们一个比较直观的说明。从中我们可以看到，型号为20D201K的压敏电阻器随着外加电压从180V上升到420V，其电阻值从18 MΩ下降为0.42Ω，在这个过程里，电压仅上升了2.33倍，而电阻值下降了4280多万倍。由此可见压敏电阻器的电阻值对外加电压的变化是非常“敏感”的。

1.0E+081.0E+

压敏电阻器基础知识培训手册 孙丹峰 编著

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孙丹峰 编著

苏州中普电子有限公司

二〇〇五年三月

1

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第一章 通用型氧化锌压敏电阻器

1.1 什么是“压敏电阻器”

“压敏电阻器”是中国大陆通用的名词，在中国台湾地区，它被称为“突波吸收器”；在日本，它被称为“變阻器”；国际电工委员会（IEC）在其标准中称之为“voltage dependent resistor”（简称VDR）；而在业界和学术界最广泛使用的名词则是“varistor”（即由variable和resistor两个英文单词组成的组合词）。从字面上理解，这些名词的含义为“电阻值随着外加电压敏感变化的电阻器”。

那么压敏电阻器的电阻值是如何随着外加电压变化敏感的呢？图1-1-1和表1-1-1可以给我们一个比较直观的说明。从中我们可以看到，型号为20D201K的压敏电阻器随着外加电压从180V上升到420V，其电阻值从18 MΩ下降为0.42Ω，在这个过程里，电压仅上升了2.33倍，而电阻值下降了4280多万倍。由此可见压敏电阻器的电阻值对外加电压的变化是非常“敏感”的。

1.0E+081.0E+

氧化锌压敏电阻的老化机理

1 前言

从氧化锌压敏电组 U-I 特性、介电特性以及热激发电流(TSC)，综述了压敏电阻直流电压和交流电压作用引起的老化现象。

氧化锌压敏电阻的老化，归因于晶粒边界区耗尽层中填隙锌离子 的扩散，由同时施加的电压和温度引起的。当耗尽层中的填隙锌通过加热退火处理永久地扩展出来，压敏电阻的稳定性得以改善。

2 氧化锌压敏电阻的老化现象 2.1 伏安特性曲线的老化现象

图 1 是对直径 14mm，厚度 1.8mm 的氧化锌压敏电阻的试验中得到的。图中分别列出直流和交流电压作用下伏安特性的老化现象[1-6.8]。 2.1.1 直流电压作用下的老化

在直流电压的作用下，氧化锌压敏电阻的 U-I 曲线发生不对称变化，即在施加电压一段时间后，再测量压敏电阻的 U-I 特性时，其非线性特性曲线发生不对称的变化，如图 1(a) 所示。试验时施加的电压梯度为 95V/mm，温度为 70℃。加压后在测量压敏电阻的 U-I 特性表明，在同样的电压下，流过压敏电阻的电流将增加。不对称变化表现在：和老化试验电压极性相反的伏安特性（图 1(a) 左下角）的变化比极性一致的正方向特性（图 1(a) 右上角）的变化要大。随所施加电压和加压时间的

氧化锌压敏电阻的老化机理

1 前言

从氧化锌压敏电组 U-I 特性、介电特性以及热激发电流(TSC)，综述了压敏电阻直流电压和交流电压作用引起的老化现象。

氧化锌压敏电阻的老化，归因于晶粒边界区耗尽层中填隙锌离子 的扩散，由同时施加的电压和温度引起的。当耗尽层中的填隙锌通过加热退火处理永久地扩展出来，压敏电阻的稳定性得以改善。

2 氧化锌压敏电阻的老化现象 2.1 伏安特性曲线的老化现象

图 1 是对直径 14mm，厚度 1.8mm 的氧化锌压敏电阻的试验中得到的。图中分别列出直流和交流电压作用下伏安特性的老化现象[1-6.8]。 2.1.1 直流电压作用下的老化

在直流电压的作用下，氧化锌压敏电阻的 U-I 曲线发生不对称变化，即在施加电压一段时间后，再测量压敏电阻的 U-I 特性时，其非线性特性曲线发生不对称的变化，如图 1(a) 所示。试验时施加的电压梯度为 95V/mm，温度为 70℃。加压后在测量压敏电阻的 U-I 特性表明，在同样的电压下，流过压敏电阻的电流将增加。不对称变化表现在：和老化试验电压极性相反的伏安特性（图 1(a) 左下角）的变化比极性一致的正方向特性（图 1(a) 右上角）的变化要大。随所施加电压和加压时间的

压敏电阻器技术的发展与应用

摘 要：本文阐述了压敏电阻的发展及应用领域的拓展，分析压敏电阻存在的高压型压敏电阻与高能型压敏电阻应用上的“死区”，探讨了添加纳米材料提高氧化锌压敏电阻电压梯度、非线性系数和能量密度。 关键词：氧化锌压敏电阻 发展 应用 研制开发

1 氧化锌压敏电阻的发展

1967年7月，日本松下电器公司无线电实验室的松冈道雄在研究金属电极—氧化锌陶瓷界面时，无意中发现氧化锌（ZnO）加氧化铋（Bi2O3）复合陶瓷具有非线性的伏安特性。进一步实验又发现，如果在以上二元系陶瓷中再加微量的三氧化二锑（Sb2O3）、三氧化二钴（Co2O3）、二氧化锰（MnO2）、三氧化二铬(Cr2O3)等多种氧化物，这种复合陶瓷的非线性系数可以达到50左右，伏安特性类似两只反并联的齐纳二极管，通流能力不亚于碳化硅（SiC）材料，临界击穿电压可以通过改变元件尺寸方便地加以调节，而且这种性能优异的压敏元件通过简单的陶瓷工艺就能制造出来，其性能价格比极高。

1.1 理论研究

1972年美国通用电气公司（GE）购买了日本松下电器公司有关氧化锌压敏材料的大部分专利和技术决窍。自从美国掌握了氧化锌压敏陶瓷的制造技术以后，大规模地进行了这种陶瓷材料的基础研究工作。自8

塑料材料选用

本章 学习目的： 1、理解和掌握塑料选材中应考虑 的主要因素； 行选材；

2、能够根据制品的性能和用途进

PVC具有什么特性 ？

第一节 选材应考虑的主要因素

一、塑料材料的适用条件塑料材料与其它材料相比有自身的

适用性，选用塑料材料就是要最大限度地发挥其优势，避免劣势。

表9-1是塑料与金属、木材等几种材料的一般性能比较。

1、塑料适用的各种情况 ①要求质轻，而木材等又难以满足使用需要 的场合； ②既要求减重，又要求承受中、低载荷的使

用环境；③各类中、低载荷下的结构制品；

④形状复杂的制品，对于这类制品塑料具有高效、准确、快速成型的特点；

⑤各种场合下的耐腐蚀材料；

⑥要求自润滑的运动部件；⑦要求具有防震、隔音、隔热性能的制品；

⑧绝缘材料；刚、硬、韧、耐热、耐腐蚀、绝缘等于一体的 部件。

⑨要求具有良好综合性能的制品，如集质轻、

2、塑料材料不适宜的情况(1)对力学强度要求很高的制品，尤其是

对 刚 度 要 求 较 高 的 结构 件 和拉 伸 强 度 超 过300MPa的材料；

(2)长期使用温度可达300℃或350℃以上的环境；

(3)550kV以上的超高压绝缘材料；(4)除特殊场合外，不宜制作成高导电材 料及制品。

二、塑料制品的性能要求塑料材料选用的根本

常见防雷（surge,lighting)器件(TVS,压敏电阻，气体放电管，固体放电管，SPD)应用

TVS瞬态干扰抑制器性能与应用

瞬态干扰

瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号，其特点是作用时间极短，但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成控制系统的电源电压的波动；当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上，使输入控制系统的电压超过系统内部器件的极限电压时，便会损坏控制系统内部的设备，因此必须采用抑制措施。

硅瞬变吸收二极管

硅瞬变吸收二极管的工作有点象普通的稳压管，是箝位型的干扰吸收器件；其应用是与被保护设备并联使用。 硅瞬变电压吸收二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，及极多的电压档次。可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。 TVS管有单方向(单个二极管)和双方向(两个背对背连接的二极管)两种，它们的主要参数是击穿电压、漏电流和电容。使用中TVS管的击穿电压要比被保护电路工作电压高10％左右，以防止因线路工作电压接近TVS击穿电压，使TVS漏电流影响电路正常工作；也避免因环境温度变化导致TVS管击穿电压落入线路正常工