压敏电阻及TVS学习总结

一、压敏电阻的分类按结构分类：结型压敏电阻、体型压敏电阻、单颗粒层压敏电阻、薄膜压敏电阻器结型压敏电阻器是因为是因为电阻体与金属电极之间的特殊接触，才具有非线性特性，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按使用材料分类：氧化锌亚明电阻、碳化硅电阻、金属氧化物电阻、锗硅电阻、钛酸钡电阻按伏安特性分类对称型电阻（无极性）、非对称压敏电阻（有极性）二、压敏电阻的原理压敏电阻(Voltage Dependent Resistor)意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变"，或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。

随着加在它上面的电压不断增大，它的电阻值可以从MΩ（兆欧）级变到m Ω（毫欧）级。

当电压较低时，压敏电阻工作于漏电流区，呈现很大的电阻，漏电流很小；当电压升高进入非线性区后，电流在相当大的范围内变化时，电压变化不大，呈现较好的限压特性；电压再升高，压敏电阻进入饱和区，呈现一个很小的线性电阻，由于电流很大，时间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。

正常使用时压敏电阻处于漏电流区，受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流，一般不能进入饱和区压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。

现在大量使用的"氧化锌"（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。

所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”三、压敏电阻的作用压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。

利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。

四、压敏电阻的标称参数压敏电阻用字母“MY”表示，如加J 为家用，后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K 分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。

TVS管的作用TVS管是一种二极管形式的高效能保护器件。

当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。

由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表、RS232/422/ 423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、USB、MP3、PDAS、GPS、CDMA、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、传感器/变速器、工控回路、继电器、接触器噪声的抑制等各个领域。

TVS管的选取计算选取时应注意以下几点：①TVS额定反向关断电压VWM应大于或等于被保护电路的最大工作电压。

②最小击穿电压VBR=VWM/KBR (其中，KBR=0.8～0.9)。

③TVS的最大箝位电压VC应小于被保护电路的损坏电压，即VC=KC×VBR (其中，KC=1.3)。

④在规定的脉冲持续时间内，TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须大于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。

在确定了最大箝位电压后，其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。

TVS管与压敏电阻器的比较目前，国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻器。

TVS管一般用于电快速瞬变脉冲群的防护，其特性比压敏电阻器优越得多，具体特性参数的比较表5所列。

表5 TVS管与压敏电阻器的比较TVS管的应用实例交流电路图4为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。

图4 微机电源部分原理图下面就图4中的线路保护加以说明。

①在进线的交流220 V处加双向TVS管D1，以抑制220 V交流电网中的尖峰干扰。

压敏电阻器基础知识目录一、压敏电阻器概述 (2)二、压敏电阻器的基本原理与特性 (2)1. 压敏电阻器的基本原理 (4)2. 压敏电阻器的特性参数 (5)三、压敏电阻器的种类与应用领域 (6)1. 常用压敏电阻器种类 (8)2. 压敏电阻器的应用领域 (8)四、压敏电阻器的技术参数与性能指标 (10)1. 额定电压与最大连续工作电压 (11)2. 击穿电压与放电电流 (12)五、压敏电阻器的选择与使用注意事项 (12)1. 选择原则与方法 (14)2. 使用注意事项 (16)六、压敏电阻器的检测与故障诊断方法 (17)1. 外观检查与性能检测 (18)2. 故障诊断方法 (19)七、压敏电阻器的安装与维护管理 (20)1. 安装要求与注意事项 (21)2. 维护保养与更换流程 (23)八、压敏电阻器的市场前景与发展趋势 (24)1. 市场需求分析 (25)2. 技术发展动态及趋势预测 (27)九、相关安全规定与标准规范介绍 (28)1. 国家相关安全规定和标准规范概述 (29)2. 压敏电阻器行业相关标准介绍 (30)一、压敏电阻器概述压敏电阻器是一种特殊的电子元器件，其电阻值会随着所施加电压的变化而变化。

这种电阻器具有非线性特性，对于电路中的过电压情况，压敏电阻器能够迅速响应并起到保护电路的作用。

压敏电阻器广泛应用于各种电子设备中，如通信、计算机、家用电器等领域。

它们的主要功能是保护电路免受电压波动、瞬态过电压等不利因素的影响。

压敏电阻器的存在使得电子设备在面临电压变化时能够更加稳定可靠地运行。

由于其结构简单、性能稳定、响应速度快等特点，压敏电阻器在电子电路中发挥着不可或缺的作用。

随着电子技术的不断发展，压敏电阻器的应用前景也越来越广阔。

从基础知识入手，了解压敏电阻器的原理、特性及应用，对于从事电子相关领域的工作者来说至关重要。

我们将详细介绍压敏电阻器的基础知识。

二、压敏电阻器的基本原理与特性压敏电阻器是一种对电压敏感的电阻器，其核心部分由半导体材料制成。

2.1压敏电阻2.1.1简介压敏电阻器简称VSR，是20世纪60年代末由日本松下公司研制成功的新一代的电子、电气设备的保护器件，具有优异的过压保护特性和典型的陶瓷制造工艺和简易的结构形式。

广泛地应用在家用电器及其它电子产品中，起到过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。

Figure 1压敏电阻的原理图符号压敏电阻是一种限压型保护器件。

普通电阻器遵守欧姆定律，而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。

当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。

当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。

当其两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻器又能恢复为高阻状态。

压敏电阻器与被保护的电器设备或元器件并联使用。

当电路中出现雷电过电压或瞬态操作过电压Vs时，压敏电阻器和被保护的设备及元器件同时承受Vs，由于压敏电阻器响应速度很快，它以纳秒级时间迅速呈现优良非线性导电特性，此时压敏电阻器两端电压迅速下降，远远小于Vs，这样被保护的设备及元器件上实际承受的电压就远低于过电压Vs，从而使设备及元器件免遭过电压的冲击。

压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢一些，一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。

压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF 的数量级范围，很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中，应用在交流电路的保护中时，因为其结电容较大会增加漏电流，在设计防护电路时需要充分考虑。

压敏电阻的通流容量较大，但比气体放电管小。

由于压敏电阻具有正反向对称的伏安特性,因此它既可以应用于直流电路,也可以用于交流电路。

Figure 2压敏电阻的作用示意图2.1.2压敏电阻基本结构如下为氧化锌压敏电阻的基本结构：A.瓷体：氧化锌（主材料）氧化铋、碳酸锰、氧化锑、氧化硅等掺杂料B.内电极：银（Ag）C.焊点：无铅焊锡（SnAgCu）D.外包封层：环氧树脂（阻燃等级V-0级）E.外电极：引线（镀锡铜线、CP线）Figure 3氧化锌压敏电阻的基本结构2.1.3压敏电阻的分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。