電阻器的應用

電阻器的應用

壓敏電阻器是一種具有瞬態電壓抑制功能的元件，可以用來代替瞬態抑制二極管、齊納二極管和電容器的組合。壓敏電阻器可以對IC及其它設備的電路進行保護，防止因靜電放電、浪涌及其它瞬態電流（如雷擊等）而造成對它們的損壞。使用時只需將壓敏電阻器并接于被保護的IC或設備電路上，當電壓瞬間高于某一數值時，壓敏電阻器阻值迅速下降，導通大電流，從而保護IC或電器設備；當電壓低于壓敏電阻器工作電壓值時，壓敏電阻器阻值*，近乎開路，因而不會影響器件或電器設備的正常工作。

它一般用于電路浪涌和瞬變防護電路。對于壓敏電阻的應用，大致可分為四種類型

*種類型是電源線之間或電源線和大地之間的連接，作為壓敏電阻器，有代表性的使用場合是在電源線及長距離傳輸的信號線遇到雷擊而使導線存在浪涌脈沖等情況下對電子產品起保護作用。一般在線間接入壓敏電阻器可對線間的感應脈沖有效，而在線與地間接入壓敏電阻則對傳輸線和大地間的感應脈沖有效。若進一步將線間連接與線地連接兩種形式組合起來，則可對浪涌脈沖有更好的吸收作用。

第二種類型為負荷中的連接，它主要用于對感性負載突然開閉引起的感應脈沖進行吸收，以防止元件受到破壞。一般來說，只要并聯在感性負載上就可以了，但根據電流種類和能量大小的不同，可以考慮與R－C串聯吸收電路合用。

第三種類型是接點間的連接，這種連接主要是為了防止感應電荷開關接點被電弧燒壞的情況發生，一般與接點并聯接入壓敏電阻器即可。

第四種類型主要用于半導體器件的保護連接，這種連接方式主要用于可控硅、大功率三極管等半導體器件，一般采用與保護器件并聯的方式，以限制電壓低于被保護器件的耐壓等級，這對半導體器件是一種有效的保護。

氧化鋅壓敏電阻存在的問題

現有壓敏電阻在配方和性能上分為相互不能替代的兩大類：

高壓型壓敏電阻

高壓型壓敏電阻，其優點是電壓梯度高（100～250V/mm）、大電流特性好（V10kA/V1mA&；le；1.4）但僅對窄脈寬（2&；le；ms）的過壓和浪涌有理想的防護能力，能量密度較小，（50～300）J/cm3。

高能型壓敏電阻

高能型壓敏電阻，其優點是能量密度較大（300J/cm3～750J/cm3），承受長脈寬浪涌能力強，但電壓梯度較低（20V/mm～500V/mm），大電流特性差（V10kA/V1mA&；；gt；2.0）。

這兩種配方的性能差別造成了許多應用上的死區，在10kV電壓等級的輸配電系統中廣泛采用了真空開關，由于它動作速度快、拉弧小，會在操作瞬間造成*過壓和浪涌能量，如果選用高壓型壓敏電阻加以保護（如避雷器），雖然它電壓梯度高、成本較低，但能量容量小，容易損壞；如果選用高能型壓敏電阻，雖然它能量容量大，壽命較長，但電壓梯度低，成本太高，是前者的5～13倍。

在中小功率變頻電源中，過壓保護的對象是功率半導體器件，它對壓敏電阻的大電流特性和能量容量的要求都很嚴格，而且要同時做到元件的小型化。高能型壓敏電阻在能量容量上可以滿足要求，但大電流性能不夠理想，小直徑元件的殘壓比較高，往往達不到限壓要求；高壓型壓敏電阻的大電流特性較好，易于小型化，但能量容量不夠，達不到吸能要求。中小功率變頻電源在這一領域壓敏電阻的應用幾乎還是空白。