压敏电阻电路原理及选择条件

压敏电阻是一种用得最多的限压器件。压敏电阻有碳化硅压敏电阻和氧化锌压敏电阻。常用的是氧化锌（ZnO）压敏电阻，它主要是以氧化锌为原料，添加多种微量金属氧化物，经混合成型，烧结装配而成的一种过压保护器件，它的外面包封环氧树脂（可添加颜料）。

它相当于一个可变电阻，它是并联于电路中的。当电路在正常使用时，压敏电阻的阻抗很高，漏电流很小，可视为开路，对电路几乎没有影响。但当一很高的突波电压到来时，压敏电阻的电阻值瞬间下降（它的电阻值可以从MΩ（兆欧）级变到mΩ（毫欧）级），使它可以流过很大的电流，同时将过电压箝位在一定数值。

由于压敏电阻的突波承受能力取决于它的物理尺寸，因而有可能获得不同的浪涌电流值。当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时，流过它的电流极小，它相当于一个阻值无穷大的电阻。也就是说，当加在它上面的电压低于其阈值时，它相当于一个断开状态的开关。当加在压敏电阻上的电压超过它的阈值时，流过它的电流激增，它相当于阻值无穷小的电阻。也就是说，当加在它上面的电压高于其阈值时，它相当于一个闭合状态的开关。

根据特性当电压较低时，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。

压敏电阻应该在其本身额定的参数条件之内工作，否则有可能导致压敏电阻发热劣化、甚至击穿的后果。压敏电阻的失效模式主要为短路，如果短路时间太长，会发生爆炸、起火、损坏周边的器件。压敏电阻具有价格便宜，抗浪涌能力强，电压范围大的特点，拥有相当广泛的运用。总结选型方法有以下几点可供参考：

根据压敏电压（UN）的选取。选取压敏电阻器的时候，首先要考虑到电网或者电路工作电压的波动幅度，选取压敏电阻的压敏电压时，要留有足够的余量。还要考虑到连续施加在压敏电阻两端的电源电压，选用压敏电压高一点的压敏电阻，可以降低故障率，延长使用寿命，但也有一个缺点就是残留的电压会增大。根据通流量（IP）的选取。压敏电阻的标称放电电流应该大于要求承受的浪涌电流或者可能出现的最大浪涌电流。标称放电电流应该按照压敏电阻浪涌寿命次数定额曲线中冲击10次以上的数值进行计算，约为最大冲击通流量的30%（即0.3IP）左右。

根据箝位电压（VC）的选取。压敏电阻的箝位电压必须小于被保护的部件或设备能承受的最大电压（即安全电压）。在直流回路中要求UN≥（1.8~2）Vdc，交流回路中则要求UN≥（2~2.5）Vac，而在信号回路中则需满足UN≥（1.2-1.5）Vmax。同时在选择时注意避免残留电压过高损坏被保护电路即VC值选择不能过高。为了解决压敏电阻在动作后存在过高的残留电压VC，在设计电路的时候往往会在MOV之后并联一个电容和一个TVS管来吸收和卸放残留电压确保电路中元器件不被损坏。