带你了解压敏电阻的知识

与提供过流保护的保险丝或断路器不同，压敏电阻以类似齐纳二极管的方式根据电压钳位提供过压保护。
“Varistor“VARI是一个词 -able resi- STOR一词的搭配用来描述其开发初期的工作模式，这有点误导，因为压敏电阻不能像电位计或变阻器那样手动转换.


压敏电阻
然而，与电阻值可以手动改变的可变电阻不同，变阻器会随着两侧电压的变化自动改变其电阻值，然后使其成为与电压相关的非线性电阻或称为 VDR。
如今，压敏电阻的电阻由半导体器件制成，使其成为具有非欧姆对称电压和电流特性的半导体电阻，适用于交流和直流电压。
在许多方面，变阻器在尺寸和设计上看起来与电容器相似，并且经常被混淆为电容器。然而，电容器不能像变阻器那样抑制电压浪涌。当高压浪涌应用于电路时，结果通常对电路是灾难性的，因此变阻器在保护精密电子线路免受开关峰值和过压瞬变的影响方面起着重要作用。
临时浪涌始于各种电路和电源，无论是应用交流电源还是直流电源，因为它通常在电路本身或从外部源传输到电路中产生。电路中的瞬态将迅速上升，并将电压增加到数千伏。一定要避免这些电压峰出现在精密的电子线路和部件中。

常见的电压瞬变源之一是L(di/dt)该效用是由电感线圈和变压器磁化电流的转换、直流电机的转换应用以及荧光电路或其他电源浪涌的打开引起的。
交流波型瞬变


压敏电阻连接到主电源的电路中。对于交流操作，相对中性、相对相和直流操作，它是正对负的，并具有适合其应用的额定电流。变阻器也可用于稳定直流电压，特别是避免过压脉冲的电子线路维护。
静态电阻
在正常运行中，变阻器具有非常高的电阻，因此它是名称的一部分。其工作模式类似于齐纳二极管，允许低阈值电压不受影响。
然而，当压敏电阻两端的电压（任何极性）超过压敏电阻的额定值时，其有效电阻会随着电压的增加而急剧下降，如图所示。
我们从欧姆定律中了解到，固定电阻的电流-电压（IV）在R保持稳定的前提下，特征是一条直线。然后电流与电阻两端的电势差正相关。
但是压敏电阻 IV 曲线不是直线，电压的细微变化会导致电流的明显变化。以下是标准化变阻器常见的归一电压和电流特性曲线。
特性曲线

不难发现，压敏电阻具有对称的双向特性，即正弦波形的两个方向（象限） Ι 和 ΙΙΙ）其行为类似于两个背对背连接的齐纳二极管。当不断时，IV 曲线表示线性相关，由于流过压敏电阻的电流保持稳定且较低，只有几微安的“泄漏”电流。这是因为它的高电阻作为开路并保持稳定，直到变阻器两端的电压(任何极性)达到特定的“额定电流”。
指定此额定或钳位电压 1mA 在直流电流下测量的压敏电阻两端的电压。换句话说，施加在其端子上的直流电压电平允许 1mA 电流流过变阻器电阻体，变阻器电阻体本身取决于其结构中使用的材料。在这个电压水平下，变阻器逐渐从绝缘状态转变为导通状态。
当压敏电阻两端的瞬态电压等于或超过额定值时，由于其半导体设备的雪崩效应，设备的电阻突然变小，使压敏电阻成为导体。流过变阻器的小泄漏电流迅速上升，但两端的电压仅限于高于变阻器电压的水平。
也就是说，由于其陡峭的非线性非线性电压，压敏电阻根据允许大量电流流过其来调节其两端的瞬态电压 IV 曲线可以在狭窄的电压范围内传输普遍变化的电流，然后清除任何电压峰值。
压敏电阻电容值
由于压敏电阻在两个端子之间的关键导电区域表现为电介质，当压敏电阻小于钳位电压时，压敏电阻就像电容器而不是电阻。每个半导体变阻器的电容值直接取决于其面积，并与其厚度成反比。
当用于直流电路时，只要施加的电压不超过钳位电压水平，变阻器的电容或多或少保持稳定，并在接近额定连续直流电压时突然降低。
然而，在交流电路中，这种电容会影响设备 IV 非导电泄漏区体电阻的特点。由于它们通常与电气设备并联，以确保它们不受压力的影响，随着频率的增加，变阻器的泄漏电阻会迅速下降。
这种关系可能与次数和并联电阻呈线性相关，其交流电抗X 常见的1/(2)可用于普通电容器π?C)计算。然后，随着频率的增加，它的漏电流也会增加。
然而，除了基于硅半导体的变阻器外，氢氧化物变阻器还被开发出来，以克服与碳化硅表亲相关的一些限制。
氢氧化物压敏电阻
氢氧化物变阻器或MOV是一种电压相关电阻，其中电阻材料是氢氧化物，通常是氧化锌 (ZnO)，被压在类似陶瓷的材料上。氢氧化物变阻器大致由 90% 氧化锌作为瓷基材和其他用于在氧化锌颗粒之间形成连接的填料。
氢氧化物变阻器是一种常见的电压钳位装置，适用于各种电压和电流。氢氧化物在其结构中的应用代表着 MOV 它在吸收短期电压瞬变方面非常有效，具有较高的动能处理能力。
与一般压敏电阻一样，氢氧化物压敏电阻在特定电压下逐渐断开，当电压低于阈值电压时终止断开。规范碳化硅 (SiC) 变阻器和 MOV 根据类型变阻器之间的关键区别 MOV 在正常工作条件下，氧化锌材料的漏电流是一种非常小的电流，其在钳位瞬变中的操作速度要快得多。
MOV 一般来说，轴向导线和硬蓝色或黑色环氧树脂外涂层与盘式陶瓷电容器非常相似，可以以类似的形式物理安装在电路板上 PCB 上。典型氢氧化物变阻器的结构如下：
MOV建设

为特定的应用选择合适的 MOV，掌握源阻抗和可能的瞬变脉冲功率。为输入线路或相载瞬变选择合适的 MOV 有点困难，因为电源的特性一般是未知的。一般来说，MOV 一般来说，选择只是一个有根据的猜测，以保护电路免受电源暂态和峰值的影响。
然而，氢氧化物变阻器的变阻器电压范围很广，从 10 伏特到超出 1,000 伏特的通信或直流电压，因此掌握电源电流有利于选择。例如，所以选择 MOV 或其他硅变阻器，对于电压，其连续均方根额定电流应高于预期电源电流，如 120 伏电源为 130 伏均方根，230 伏电源为 260 伏均方根伏电源。
压敏电阻所能接受的浪涌电流值取决于暂态脉冲宽度和脉冲重复次数。可根据暂态脉冲的宽度进行假设。暂态脉冲的宽度一般为 20 至 50 微秒 (μs)。如果峰值脉冲电流的额定值不足，变阻器可能会过热并损坏。因此，为了使变阻器在没有任何故障或衰退的情况下运行，它必须能够快速消耗和吸收临时脉冲能量，并安全地返回到脉冲之前。
应用压敏电阻
变阻器具有许多优点，适用于许多不同类型的应用，以防止交流或直流电源从家用电器和照明到工业设备的电源在线瞬态。变阻器可以连接到电源和半导体开关之间，以确保晶体管，MOSFET 和晶闸管桥。 

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