压敏电阻工作原理及其参数_压敏电阻的工作原理/作用/基本参数/应用电路

变阻器的定义：

“压敏电阻”是一种具有非线性伏安特性(无极性)的阻性器件，主要用于电路受到过电压时箝位电压，吸收过量电流保护敏感器件。”英文名为“Voltage Dependent Resistor”，缩写为“VDR”或“Variety”。

工作原理：

变阻器是一种限压保护装置。利用压敏电阻的非线性特性，当非线性压敏电阻两端出现过电压时，压敏电阻可以将电压箝位在一个相对固定的电压值，从而实现对后续电路的保护。对具体实现过程的理解：当压敏电阻器两端的电压低于其阈值电压时，流过它的电流极小，相当于一个电阻无穷大的电阻。也就是说，当施加给它的电压低于它的阈值时，它就相当于一个打开的开关。当压敏电阻器两端的电压高于其阈值电压时，流过它的电流就会激增，相当于一个电阻无穷大的电阻。也就是说，当施加到它的电压高于它的阈值时，它相当于一个闭合的开关。

主要功能：

压敏电阻主要用于雷击、浪涌等瞬态过电压保护。

故障模式：

当施加的电压过大时，变阻器会短路。压敏电阻在高压下雪崩击穿后，会使压敏电阻充当分流器。基于这一特性，当保护电路的故障未被检测到时，它可以防止可能的负载损坏。使用变阻器时，一定要选择一个对反复浪涌具有反复耐久性的变阻器。

如何检验其质量？

使用耐压测试仪，只需测试不超过标称值的10%即可。

压敏电阻的物理图和常用原理图符号

左边的压敏电阻器是我们经常能看到的东西(蓝色和黄色比较常见)，所以需要了解对我们有用的信息。如上左图所示，10D471K和10D是压敏电阻器尺寸的表示，表示圆形外径为10mm；471代表变阻器的电压值，471代表47 * 10 ^ 1=470V，k代表误差。

常见错误代码

压敏电阻的电阻材料也是半导体，所以压敏电阻也是半导体电阻的一种。

压敏电阻常用基本参数

以上图中05D180K的型号参数为例进行说明。

1、最大允许电压：

需要略低于压敏电阻电压值，否则压敏电阻电压值附近的最大持续电压会影响压敏电阻的使用寿命。

2、变阻器电压(@ 1mDC)(电压敏感):

指通过规定持续时间(一般1mA持续时间小于400mS)的脉冲电流时，压敏电阻两端的电压值，即在1mA施加DC电压，超过18V时，电压箝位在18V。

3、测试电流时的箝位电压(@ 8/20s)(最大限制电压):

在压敏电阻器所能承受的最大脉冲峰值电流Ip和规定的波形下，压敏电阻器两端的电压达到峰值，即当电流超过40V并施加1A时，压敏电阻器就会损坏。

4、最大能量(@ 10/1000s)(最大能量):

变阻器吸收的能量通常由以下公式计算：W=kIVT(J)

其中I -流过变阻器的峰值电流

V -当电流I流过变阻器时，变阻器两端的电压。

T -电流持续时间

K -电流I的波形系数

注：2ms方波k=1。

8/20us波k=1.4

10/1000us波k=1.4

5、最大峰值电流(@ 8/20s)(最大峰值电流):

用特定的脉冲电流(8/20us波形)冲击压敏电阻一次或两次(每次间隔5分钟)，使压敏电阻电压在最大脉冲电流的10%范围内变化。

6、额定功率：

指压敏电阻能承受一次规定波形的冲击电流的最大能量，冲击后压敏电阻电压的变化率不大于10%。

7、典型电容(@1KHz):

压敏电阻的结电容通常为几百到几千皮法(pF)，因为其较大的结电容增加了漏电流，这在设计保护电路时需要充分考虑。在许多情况下，它不适合直接应用于高频信号线的保护。

电容会影响信号响应时间。压敏电阻的响应时间为纳秒级，可以满足电力电子器件过压保护的要求。

注：8/20us和10/1000us的示意图

典型应用电路：

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