压敏电阻器的选用及应用原理

压敏电阻器的应用原理

压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件，可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对ＩＣ及其它设备的电路进行保护，防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流（如雷击等）而造成对它们的损坏。

使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的ＩＣ或设备电路上，当电压瞬间高于某一数值时，压敏电阻器阻值迅速下降，导通大电流，从而保护ＩＣ或电器设备；当电压低于压敏电阻器工作电压值时，压敏电阻器阻值极高，近乎开路，因而不会影响器件或电器设备的正常工作。

压敏电阻的选用

选用压敏电阻器前，应先了解以下相关技术参数：标称电压是指在规定的温度和直流电流下，压敏电阻器两端的电压值。漏电流是指在２５℃条件下，当施加最大连续直流电压时，压敏电阻器中流过的电流值。

等级电压是指压敏电阻中通过８／２０等级电流脉冲时在其两端呈现的电压峰值。通流量是表示施加规定的脉冲电流（８／２０μｓ）波形时的峰值电流。

浪涌环境参数包括最大浪涌电流Ｉｐｍ（或最大浪涌电压Ｖｐｍ和浪涌源阻抗Ｚｏ）、浪涌脉冲宽度Ｔｔ、相邻两次浪涌的最小时间间隔Ｔｍ以及在压敏电阻器的预定工作寿命期内，浪涌脉冲的总次数Ｎ等。

标称电压选取

一般地说，压敏电阻器常常与被保护器件或装置并联使用，在正常情况下，压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压，即使在电源波动情况最坏时，也不应高于额定值中选择的最大连续工作电压，该最大连续工作电压值所对应的标称电压值即为选用值。对于过压保护方面的应用，压敏电压值应大于实际电路的电压值，一般应使用下式进行选择：

ＶｍＡ＝ａｖ／ｂｃ

式中：ａ为电路电压波动系数，一般取１．２；ｖ为电路直流工作电压（交流时为有效值）；ｂ为压敏电压误差，一般取０．８５；ｃ为元件的老化系数，一般取０．９；

这样计算得到的ＶｍＡ实际数值是直流工作电压的１．５倍，在交流状态下还要考虑峰值，因此计算结果应扩大１．４１４倍。另外，选用时还必须注意：

（１）　必须保证在电压波动最大时，连续工作电压也不会超过最大允许值，否则将缩短压敏电阻的使用寿命；

（２）　在电源线与大地间使用压敏电阻时，有时由于接地不良而使线与地之间电压上升，所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。

压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。

应　用

电路浪涌和瞬变防护时的电路。对于压敏电阻的应用连接，大致可分为四种类型：

第一种类型是电源线之间或电源线和大地之间的连接，作为压敏电阻器，最具有代表性的使用场合是在电源线及长距离传输的信号线遇到雷击而使导线存在浪涌脉冲等情况下对电子产品起保护作用。

一般在线间接入压敏电阻器可对线间的感应脉冲有效，而在线与地间接入压敏电阻则对传输线和大地间的感应脉冲有效。若进一步将线间连接与线地连接两种形式组合起来，则可对浪涌脉冲有更好的吸收作用。

第二种类型为负荷中的连接，它主要用于对感性负载突然开闭引起的感应脉冲进行吸收，以防止元件受到破坏。一般来说，只要并联在感性负载上就可以了，但根据电流种类和能量大小的不同，可以考虑与Ｒ－Ｃ串联吸收电路合用。

第三种类型是接点间的连接，这种连接主要是为了防止感应电荷开关接点被电弧烧坏的情况发生，一般与接点并联接入压敏电阻器即可。

第四种类型主要用于半导体器件的保护连接，这种连接方式主要用于可控硅、大功率三极管等半导体器件，一般采用与保护器件并联的方式，以限制电压低于被保护器件的耐压等级，这对半导体器件是一种有效的保护。