压敏电阻资料.docx

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压敏电阻资料

压敏电阻是一种以氧化锌为主要成份的金属氧化物半导体非线性电阻元件，电阻对电压较敏感，平时呈开路状态，当电压达到一定数值时，电阻迅速导通。

由于压敏电阻具有良好的非线特性、通流量大、残压水平低、动作快和无续流等特点。

被广泛应用于电子设备防雷。

　　压敏电阻最重要的参数是标称电压（V）：

指通过1mA直流电流时压敏电阻器两端的电压值。

　　是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻器，通常由单晶、多晶半导体材料制成。

　　主要参数是标称阻值。

电阻应变片在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在其表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。

压电元件在一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。

当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。

压敏电阻压敏电阻是一种限压型保护器件。

利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。

前两者都是将外力引起的形变转换成电信号.压敏电阻的工作与外力无关,也没有形变.

压敏电阻的保护原理：

当电压升高至一定值时，压敏电阻击穿短路，使回路电流迅速增大，因保险丝在电路中与压敏电阻构成回路，电流增大使保险丝烧断，因此是压敏电阻烧坏后再烧断保险丝。

压敏电阻保护电路对电源电压升高有一定保护作用，但对于高阻抗的电子器件，过电压时，在保险丝还没烧短之前可能就已经烧坏，所以压敏电阻保护电路只是防止故障扩大，以免造成更大损失甚至引起事故，而不是能完全保护用电器。

什么是压敏电阻器及其分类与参数

SJ1152-82部颁标准中压敏电阻器的型号命名分为四部分，各部分的含义见表1。

表1 压敏电阻器的型号命名及含义

第一部分用字母 “M” 表示主称为敏感电阻器。

第二部分用字母 “Y” 表示敏感电阻器为压敏电阻器。

第三部分用字母表示压敏电阻器的用途的特征。

第四部分用数字表示序号，有的在序号的后面还标有标称电压、通流容量或电阻体直径、电压误差、标称电压等。

例如：

MYL1-1（防雷用压敏电阻器）

MY31-270/3（270V/3kA普通压敏电阻器）

>M——敏感电阻器

M——敏感电阻器

Y——压敏电阻器

Y——压敏电阻器

L——防雷用

31——序号

1-1——序号

270——标称电压为270V

3——通流容量为3kA

压敏电阻是一种以氧化锌为主要成份的金属氧化物半导体非线性电阻元件；电阻对电压较敏感，当电压达到一定数值时，电阻迅速导通。

由于压敏电阻具有良好的非线特性、通流量大、残压水平低、动作快和无续流等特点。

被广泛应用于电子设备防雷。

主要参数

1、残压：

压敏电阻在通过规定波形的大电流时其两端出现的最高峰值电压。

2、通流容量：

按规定时间间隔与次数在压敏电阻上施加规定波形电流后，压敏电阻参考电压的变化率仍在规定范围内所能通过的最大电流幅值。

3、泄漏电流：

在参考电压的作用下，压敏电阻中流过的电流。

4、额定工作电压：

允许长期连续施加在压敏电阻两端的工频电压的有效值。

而压敏电阻在吸收暂态过电压能量后自身温度升高，在此电压下能正常冷却，不会发热损坏。

　　压敏电阻的不足：

（1）寄生电容大 压敏电阻具有较大的寄生电容，一般在几百至几千微微法的范围。

在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变，从而引起系统正常运行。

（2）泄漏电流的存在 压敏电阻的泄漏电流指标既关系到被保护电子系统的正常运行，又关系到压敏电阻自身的老化和使用寿命。

压敏电阻的损坏形式：

（1）当压敏电阻在抑制暂态过电压时能量超过其额定容量时，压敏电阻会因过热而损坏，主要表现为短路、开路。

MYL表示防雷型压敏电阻

MYE表示高负荷型压敏电阻,也有厂家用MYT表示通用型，MYL表示防雷型.

选用方法（一般情况）

1、压敏电压值应大于实际电路的电压峰值，一般为：

U1mA =K1×/K2×K3× UC

U1mA ---- 压敏电压

UC ---- 电路直流工作电压（交流时为有效值）

K1 ---- 电源电压波动系数，一般取1.2 

K2 ---- 压敏电压误差,一般取0.85

K3 ---- 老化系数,一般取0.9

交流状态下，应将有效值变为峰值，即扩大√2倍，实际应用中可参考此公式通过实验来确定压敏电压值。

2、通流量实际应用中，压敏电阻器所吸收的浪涌电流应小于压敏电阻的最大峰值电流，以延长产品的使用寿命。

压敏电阻的检测。

用指针式万用表的R×1k挡测量压敏电阻两引脚之间的正、反向绝缘电阻，均为无穷大，否则，说明漏电流大。

若所测电阻很小，说明压敏电阻已损坏，不能使用。

压敏电阻的种类很多．其中最有代表性的当首推氧化锌压敏电阻。

这种电子陶瓷半导体元件的微观结构如图1．其基片是由大量的氧化锌晶粒及晶粒周围呈P型半导体性质的以氧化铋为主要成份的晶界层所组成。

每个晶粒与晶界层形成一个相当齐纳二极管的PN结势垒．构成 

一个单元。

很明显，基片内串联的单元越多．击穿电压也就越高；并联的单元越多。

 横截面积越大．其通流容量也就越大。

氧化锌压敏电阻的伏安特性如图2。

这种对称型的伏安特性可用于吸收交流或直流正、负极性的浪涌电压。

在一定的电压范围内．其阻抗接近于开路状态．只有微安级的漏电流通过，故功耗甚微。

该元件的适用电压范围特别广．可从几伏到几十万伏，而且对过电压的响应时间非常快．一般不大干50 n S：

当电压达到一 

定值。

压敏电阻中的电流陡然增大。

它承受电流的能力非常惊人，可达几十千安，而且不会导致电流的上升速率增大．不会产生续流和放电延迟现象。

虽然压敏电阻的瞬时功率非常大，但平均持续功率却很小．故不能长时间工作于导通状态。

 表示压敏电阻特性的参数有数个．其中最重要的就是压敏电压和通流容量。

所谓压敏电压。

是指压敏电阻在一定沮度范围内规定电流下的电压降。

通常规定电流为1m A直流，该基准电流下的压敏电压记作V lmA。

必须指出的是。

压敏电阻的残压与压敏电压并非同一概念，它是压敏电阻通过某一给定的脉冲电流在其两端产生的电压降。

压敏电阻的耐浪涌能力用通流容量表示。

所谓通流容量。

是指按规定的时间间隔和次数，在压敏电阻上施加规定的波形电流冲击时，压敏电压参数变化不超过规定值的最大峰值电流。

目前测试该参数大多采用8×20uS的冲击波形，要求VlmA的变化率不超过±lO％。

压敏电阻的外形封装主要有片状引线型、环型、芯轴型和圆柱型油浸罐式几种。

其中．大通流容量的压敏电阻采用后两种封装形式。

 二，压敏电阻的正确选用 

 压敏电阻的图形符号如图3。

其中图3（a）、（b）分别为国标规定符号和国内常用符号；图3©、（d）分别为日本及其它国家所采用的符号。

压敏电阻用字母R或RV表示。

 正确选用压敏电阻，首先必须了解压敏电阻型号的组成与含义。

压敏电阻的型号通常由以下五部分组成：

 M Y口-口口口 

 其中。

第1部分“M Y”表示压敏电阻；第Ⅱ部分用汉语拼音字母表示产品的分类与用途，如果J、W、G、L、H、Z、B、D等分别代表家用、稳压、过压保护、防雷、灭弧、消噪、补偿、通用;第Ⅲ部分表示以mm作为计量单位的基片直径；第Ⅳ部分用字母表示电压允许误差．如K±lO％．M±20％;第V部分表看标称压敏电压，可以带计量单位。

当不带计量单位（V）采用三位数字表示压敏电压时．若V lmA是两位数，后面要加“O”。

20则表示82V；如V lmA是三位数且末位数是0，如820V，应用82l表示；而8200 V则用822表示。

例如型号MYGlOK47l表示是过压保护用压敏电阻，瓷片直径lO m m，允许偏差±lO％．标称电压是．470 V。

由于目前国内在该产品的型号组成上尚未达到完全统一。

故选用时应以产品样本为准。

例如，某压敏电阻型号为M Y L 30-470V／5K A-K．则表示防雷用压敏电阻，基体直径30mm，压敏电压470V．通流容量5kA，电压允差±10％。

 压敏电阻的正确选择和使用．要注意以下几点：

 1．压敏电压参数的选择。

该参数的选取，要根据实际电路和电源情况而定。

若压敏电阻用于过压保护，其标称电压必须高于实际电路的 电压值。

在直流电压Vdc下，一般取V1mA=（1．5～2．2）Vdc；当用于交流电压Vac（有效值）下时．则取VlmA=（1．8～2．5）Vac;若压敏电阻上的电压是脉冲电压，则Vlma=（1．4～2）×脉冲电压幅值。

如果压敏电阻在电路中处于间断工作状态．以上各式的系数宜取得小一 些；若其长时间工作于不间断状态，系数应取大一点。

V1mA的上限则由被保护器件或装置的耐压所决定。

压敏电阻在吸收过电压时的残压应被抑制在器件或装置的耐压以下。

虽然压敏电压选择低一些有利于提高 保护效果，但如果选择过低，电压稍一升高压敏电阻就会导通漉过大电流，易引起元件温升加剧甚至被烧毁。

 2．通流容量的选取。

为延长压敏电阻的使用寿命并为电子线路提供可靠保护，该参数的选择应留有充分余量。

根据经验，一般用于操作过电压保护时，压敏电阻的通漉容量选择1 KA～5 KA；如用于防雷浪涌保护，可选用2 KA～20KA的元件。

 3．当压敏电阻串联使用时，应确保每只压敏电阻的通流容量相同，特性相近。

串联后的最大允许电路电压等于各只压敏电阻最大允许电路电压之和。

在浪涌电流特别大的情况下也可将若干只压敏电阻并联使用，但要保证每只元件的压敏电压相同和伏安特性一致。

并联后的压敏电压不变，总通流容量为各个压敏电阻的通流容量之和。

由于串并联的只数增加往往使-口可靠性降低，故应控制串并联压敏电阻的数量。

 4．由于压敏电阻的固有静态电容从几百到几千徽微法，在频率较高时应选用容值小的压敏电阻，并要在压敏电阻上串接高频阻流圈，以减小高频信号衰减。

 此外，使用压敏电阻还要使引线与接线尽可能短。

用作雷浪涌吸收时务必注意要可靠接地。

 三、压敏电阻应用实例 

 家用电器及各种电子设备可靠性与安全性要求的日益提高，使压敏电阻的应用也日益广泛。

现仅就其在过电压保护方面的应用作一简单介绍，期望起到抛砖引玉之作用。

（一）电源电路的过压保护 

 压敏电阻用于彩色电视机电源输入端的电路如图4。

交流电源一旦因某种因素导致电压升高或因错相引入380 V的电压而超过压敏电阻R V 1的压敏电压，R V 1即刻导通流过大电流，使F熔断，从而防止了电源过电压侵入到机内把电子元器件毁坏。

F延时熔断后氖泡点亮，发出F熔断的警告。

在消磁电路中，与P T C热敏电阻和消磁线圈串接的压敏电阻R V 2，既对消磁电路起到保护作用，又可降低P T C元件的耐压要求。

东芝G R系列电冰箱控 

制电路电源输入侧就采用了T N R80l 15G 471 K型压敏电阻，F55录象机则采用了EN B 46l D型压敏电阻。

压敏电阻用作按键式电话机电源过压保护的电路如图5。

图6示出了新一代高灵敏度漏电保护器电路。

交流电源一旦出现过电压，R V立刻导通。

零序互感器次级随即产生感生电流，并通过电阻转换成电压输入到I C放大器。

放大后的信号使S C R导通，脱扣器动作，在O．1 S内切断交流电源。

  压敏电阻不仅可用于电源变压器或整流器的输入端，也可用到其输出侧。

象夏普彩电直流电源采用一仅115V～135 V的R I MV型稳压二极管作过压保护，该器件在市场上不易买到，在维修时若采用压敏电阻取而代之， 非常经济方便。

（二）电子器件的保护典型的晶体管过压保护电路如图7在此类电路中，R V的压敏电

压必须高于电源电压但又必须低于晶体管的击穿电压BVceo。

其中，图7（b）是电视机的场输出级电路。

在帧回扫期问，晶体管的集电极电压等于电源电压与扼流圈产生的反峰电压之和。

R V的作用是将该反峰电压抑制在R V的残压之下，使晶体管免遭击穿。

用R V作为集成电路（IC）浪涌吸收器的电路如图8。

R V将过电压限幅再经R C积分电路进一步消除噪声影响，使I C得到保护。

除此之外，压敏电阻还可用于功率二极臂，晶闸管和固态继电器等电 

子器件或组件的保护。

特别是采用压敏电阻器去消除显象管的极问跳火．要比放电管或金属间隙片可靠得多， 

 （三）操作过电压保护 

 在含有继电器、接触器、电磁离合器等感性负载的电路中，当切断电路瞬间．电漉在负荷与电源两侧产生的过电压可以超过电源电压的数十倍，在触点间产生电弧和火花放电．不仅易损坏触头，导致器件击穿，面且会使其它系统产生误动作。

将压敏电阻与继电器电感线圈或触点并联，如图9，感性负载储存的能量可通过R V泄放吸收。

 （四）雷浪涌保护 

 直击雷、感应雷或沿电源线进入系统的浸入波这种大气过电压所产生的电流上升时间非常快，持续时问仅几十徽秒．峰值电流达几十安到几百安，对电力等系统的用电设备破坏作用很大。

压敏电阻用作避雷器，如图10，雷浪涌电压和电流可经线一地问的R V入地，而且它们的对地电压之差又受到线～线问R V的进一步抑制。

图11示出了公用天线电规（CATV）系统的CA放大器、混合器的过电压保护电路示意图。

  压敏电阻的应用实例繁花似锦．而且正继续向一切可能应用的领域渗透。

常用压敏电阻型号

AMOTECH系列

AVLC5S02050                    5.5V                    50PF              0402

AVLC5S02100                    5.5V                    100PF            0402

AVLC5S02300                    5.5V                    300PF            0402

AVLC14S02050                    14V              50PF              0402

AVLC18S02003                    18V              3PF              0402

AVLC18S02015                    18V              15PF              0402

AVL5M02200                      5.5V                    480PF            0402                    

AVL14K02200              14V              160PF            0402

AVL18K02200              18V              90PF              0402

AVL14K03300              14V              350PF            0603

AVL5M03300                      5V                800PF            0603

AVLC18S03300LC120          18V              120PF            0603

AVRC18S05Q015100R        18V              15PF              0805

AVNC5S05Q050                  5.5V                    50PF              0805

ICT系列

ICVL0505101V150              5V                100PF          0402

ICVL0505600V150              5V                56PF              0402

ICVS0505500                      5V                50PF              0402  

ICVL0518400V500              18V              50PF              0402

ICVS0518050                    18V              5PF              0402

ICVN0505X150                  5V                480PF            0402

ICVN0514X300                  14V              160PF            0402

ICVN0518X400                  18V              90PF              0402

INBAQ系列

MLVS0402M04                    5.5V                    270PF            0402

MLVS0402M07                    9V                130PF            0402

MLVS0402K11                    14V              90PF              0402

MLVS0402K14                    18V              80PF              0402

MLVS0603M07                    9V                210PF            0603

MLVS0603M04                    5.5V              270PF            0603

MLVS0603K11                    14V              150PF            0603

MLVS0603K14                    18V              130PF            0603

MLVS0603K20                    26V              100PF            0603      

MLVG0402100NV18            18V              10PF              0402

MLVG0402150NV18            18V              15PF              0402

MLVG0402120NV18            18V              12PF              0402      

VPORT0402100MV05          5V                10PF              0402

VPORT0402120MV05          5V                12PF              0402

VPORT0402150MV05          5V                15PF              0402      

VPORT0402220MV05          5V                22PF              0402      

VPORT0402330MV05          5V                33PF              0402

VPORT0402470MV05          5V                47PF              0402      

VPORT0402560MV05          5V                56PF              0402      

VPORT0402101MV05          5V                100PF            0402

VPORT0402121MV05          5V                120PF            0402      

VPORT0402151MV05          5V                150PF            0402

VPORT0402181MV05          5V                180PF            0402              

VPORT0402221MV05          5V                220PF            0402      

VPORT0402271MV05          5V                270PF            0402      

HYLINK系列

HL0402-050E050PP-LF        5V                5PF              0402

HL0402-050E100NP-LF      5V                10PF              0402

HL0402-050E220NP-LF      5V                22PF              0402

HL0402-050E330NP-LF      5V                33PF              0402

HL0402-050E560NP-LF      5V                56PF              0402      

HL0402-050E101NP-LF      5V                100PF            0402

HL0402-050E141NP-LF      5V                140PF            0402

HL0402-120E100NP-LF      12V              10PF              0402

HL0402-120E220NP-LF      12V              22PF              0402

HL0402-120E330NP-LF      12V              33PF              0402

HL0402-120E560NP-LF      1