压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在过电压下将电压嵌入电路中，吸收多余电流以保护敏感器件。[1]英文名称为“电压相关电阻器”，缩写为“VDR”或“Varistor“.压敏电阻的电阻体材料是半导体，因此是多种半导体电阻器。广泛使用的“氧化锌”（ZnO）压敏电阻，其主要材料由二价元素锌（Zn）和六价元素氧（O）组成。因此，从材料角度来看，氧化锌压敏电阻是II-VI族氧化物半导体的一种。在中国台湾，压敏电阻被称为”根据使用目的的不同，压敏电阻可分为保护型压敏电阻和电路功能型压敏电阻。

1基本简介

压敏电阻是一种电压限制保护装置。通过利用变阻器的非线性特性，当变阻器两极之间发生过电压时，变阻器可以将电压箝位到相对固定的电压值，从而实现对后续电路的保护。压敏电阻的主要参数包括：压敏电阻电压、电流容量、结电容、响应时间等。

变阻器的响应时间为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢。一般来说，它的响应速度可以满足电子电路中过电压保护的要求。变阻器的结电容通常在几百到几千Pf的范围内，在许多情况下，它不适合直接应用于高频信号线的保护。当应用于交流电路的保护时，由于其结电容会增加漏电流，因此在设计保护电路时需要充分考虑。变阻器的流量比气体放电管的流量大，但要小。

2功能介绍

变阻器的用途是什么？变阻器最大的特点是，当施加到它的电压低于其阈值“UN”时，流过它的电流非常小，相当于一个关闭的阀门。当电压超过UN时，其电阻值降低，导致流过它的电流激增，对其他电路的影响很小，从而减少了过电压对后续敏感电路的影响。通过利用该功能，可以抑制电路中经常发生的异常过电压，保护电路免受过电压损坏。

例如，在我们家用彩电的电源电路中，使用了氧化锌变阻器。这里使用的变阻器具有470V的电压灵敏度。当最大瞬态浪涌电压（无效值）超过470V时，变阻器会反映出它们的箝位特性，从而降低过高的电压，并允许后续电路在安全范围内运行。

3应用程序类型

压敏电阻器

压敏电阻器

在不同的使用场景中应用变阻器的目的应该不同，并且作用在变阻器上的电压/电流不应该相同。因此，对变阻器的要求也有所不同。为了正确使用，区分这些差异很重要。

根据使用目的的不同，压敏电阻可分为两类：①保护型压敏电阻，②电路功能型压敏电阻。

保护电阻器

（1） 区分用于电源保护的电压敏感电阻器和用于信号和数据线保护的电压灵敏电阻器，因为它们必须满足不同技术标准的要求。

（2） 根据施加在变阻器上的不同连续工作电压，变阻器可分为两种类型：交流或直流，用于跨电源线使用。压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性不同。

（3） 根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可分为三种类型：浪涌抑制型、大功率型和高能型。

★ 浪涌抑制型：指用于抑制雷电过电压、工作过电压等瞬态过电压的变阻器。这种瞬态过电压的发生是随机的、非周期性的，并且电流和电压的峰值可能很大。绝大多数变阻器都属于这一类。

★ 高功率型：指用于吸收周期性发生的连续脉冲组的变阻器，例如与开关电源转换器并联的变阻剂。这里，脉冲电压周期发生，并且周期是已知的。通常可以计算能量值，并且峰值电压不大。然而，由于发生频率高，其平均功率相当高。

★ 高能型：是指用于吸收发电机励磁线圈、升降电磁铁线圈等大电感线圈中磁能的电压敏感装置。对于此类应用，主要技术指标是能量吸收能力。

变阻器的保护功能可以在绝大多数应用中重复应用，但有时它也会像电流熔断器一样被制成“一次性”保护装置。例如，具有与特定电流互感器负载并联的短路触点的变阻器。

效应

压敏电阻主要用于瞬态过电压保护，但其类似半导体稳压器的伏安特性也使其具有各种电路元件功能，例如用作：

（1） 直流高压小电流稳压元件可以具有数千伏或更高的稳定电压，这是硅稳压器无法实现的。

（2） 电压波动检测元件。

（3） 直流电平转换元件。

（4） 均衡元件。

（5） 荧光启动元件

4基本性能

（1） 保护特性：当脉冲源的脉冲强度（或脉冲电流Isp=Usp/Zs）不超过规定值时，变阻器的极限电压不允许超过被保护对象能够承受的脉冲耐受电压（Urp）。

（2） 抗冲击特性，即变阻器本身应能够在连续发生多次冲击时承受规定的冲击电流、冲击能量和平均功率。

（3） 寿命有两个特征，一个是连续工作电压寿命，这意味着变阻器应该能够在指定的环境温度和系统电压条件下可靠地工作指定的时间（小时）。第二个是冲击寿命，指的是特定冲击能够可靠承受的次数。

（4） 变阻器介入系统后，除了起到保护的“安全阀”作用外，还会带来一些附加效应，称为“二次效应”。它不应降低系统的正常工作性能。在这一点上，有三个主要因素需要考虑：第一，变阻器本身的电容（数万PF），第二，系统电压下的泄漏电流，第三，变阻剂的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。

5基本参数

1.变阻器额定电压（V）：指变阻器通过规定持续时间（通常为1mA，持续时间一般小于400mS）的脉冲电流时两端的电压值。[2]

2.电压比：指压敏电阻电流为1mA时产生的电压与压敏电阻电流0.1mA时产生电压的比值。

3.最大极限电压（V）：变阻器能承受的最大脉冲峰值电流Ip和规定波形下，变阻器两端的峰值电压。

4.剩余电压比：当通过变阻器的电流达到一定值时，两端产生的电压称为该电流值的剩余电压。剩余电压比是剩余电压与标称电压的比值。

5.流量（kA）：流量，也称为流量，是指在规定的条件下（规定的时间间隔和频率，施加标准脉冲电流）允许通过变阻器的最大脉冲（峰值）电流值。

6.漏电流（mA）：漏电流，也称为等待电流，是指在特定温度和最大直流电压下流过变阻器的电流。

7.电压温度系数：指变阻器在规定的温度范围（20℃至70℃的温度范围）内，其标称电压的变化率，即当通过变阻器的电流保持恒定，温度变化1℃时，变阻器两端电压的相对变化。

8.电流温度系数：是指在压敏电阻两端电压保持不变的情况下，当温度变化1℃时，流过压敏电阻的电流的相对变化。

9.电压非线性系数：是指在给定的外加电压下，变阻器的静态电阻值与动态电阻值的比值。

10.绝缘电阻：指变阻器的引线（引脚）与电阻体绝缘表面之间的电阻值。

11.静态电容（PF）：指变阻器本身的固有电容容量。

12.额定功率：在85℃的特定环境温度下运行1000小时，电压变化小于10%所需的最大功率。

13.最大脉冲电流（8/20us）：以特定脉冲电流（8/20us波形）冲击压敏电阻一次或两次（每次脉冲间隔5分钟），导致电压变化在10%以内的最大脉冲电流。

6作用原理

电涌吸收器的保护原理：当变阻器处于就绪状态时，与受保护的电子元件相比，它具有高阻抗（几兆欧姆），并且不会影响原始设计电路的特性。但当出现瞬时浪涌电压（超过浪涌吸收器的崩溃电压）时，浪涌吸收器的阻抗会降低（只有几欧姆），并导致电路短路，从而保护电子产品或更昂贵的组件。