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压敏电阻选用的基本知识（转载）FLURIDA 收录于2010-10-15 阅读数：查看
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吧，1分钟拥有自己的个人图书馆！ 压敏电阻选用的基本知识
什么是压敏电阻器及其分类与参数?
压敏电阻器简称VSR ，是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。它在电路中用文字符号“RV”或“R”表示，图1-
21是其电路图形符号。
（一）压敏电阻器的种类
压敏电阻器可以按结构、制造过程、使用材料和伏安特性分类。
1．按结构分类 压敏电阻器按其结构可分为结型压敏电阻器、体型压敏电阻器、单颗粒层压敏电阻器和薄膜压敏电阻器
等。
结型压敏电阻器是因为电阻体与金属电极之间的特殊接触，才具有了非线性特性，而体型压敏电阻器的非线性是由电阻
体本身的半导体性质决定的。
2．按使用材料分类 压敏电阻器按其使用材料的不同可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗（硅）压敏电阻器、钛酸钡压敏电阻器等多种。
3．按其伏安特性分类 压敏电阻器按其伏安特性可分为对称型压敏电阻器（无极性）和非对称型压敏电阻器（有极
性）。
（二）压敏电阻器的结构特性与作用
1．压敏电阻器的结构特性 压敏电阻器与普通电阻器不同，它是根据半导体材料的非线性特性制成的。
图1-22是压敏电阻器外形，其内部结构如图1-23所示。热点推荐智力测验,看看你有多聪明! 【再现“反右”“文革”... 完全手机电池手册 清晰少见的新中国领导人图片集 Windows XP 的... 20世纪灾难大纪实 销售圣经--做销售必看
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压敏电阻 电流检测电阻
高电压放大器
防雷接地
普通电阻器遵守欧姆定律，而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。
2．压敏电阻器的作用与应用压敏电阻器广泛地应用在家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。
图1-24
是压敏电阻器的典型应用电路。
（三）压敏电阻器的主要参数
压敏电阻器的主要参数有标称电压、电压比、最大控制电压、残压比、通流容量、漏电流、电压温度系数、电流温度系数、电压非线性系数、绝缘电阻、静态电容等。
1．压敏电压：所谓压敏电压，即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值，大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值，其产品的压敏电压范围可以从10－9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般
V1mA=1.5Vp=2.2VAC，式中，Vp为电路额定电压的峰值。VAC为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的，它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V，则压敏电阻电压值
V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V，V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V，因此压敏电阻的击穿电压可选在470－480V 之间。MYG05K规定通过的电流为0.1mA，MYG07K、MYG10K、MYG14K、MYG20K标称电压是指通过1mA直流电流时，压敏电阻器两端的电压值。
2．最大允许电压（最大限制电压）：此电压分交流和直流两种情况，如为交流，则指的是该压敏电阻所允许加的交流电压的有效值，以ACrms表示，所以在该交流电压有效值作用下应该选用具有该最大允许电压的压敏电阻，实际上V1mA 与ACrms间彼此是相互关联的，知道了前者也就知道了后者，不过ACrms对使用者更直接，使用者可根据电路工作电压，可以直接按ACrms来选取合适的压敏电阻。在交流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(2.2～2.5)Uac，式中Uac为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安全裕度。对直流而言在直流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(1.6～2)Udc，式中Udc为回路中的直流额定工作电压。在交流回路中，应当有：min(U1mA) ≥(2.2～2.5)Uac，式中Uac为回路中的交流工作电压的有效值。上述取值原则主要是为了保证压敏电阻在电源电路中应用时，有适当的安全裕度。在信号回路中时，应当有：min(U1mA)≥(1.2～1.5)Umax，式中Umax为信号回路的峰值电压。压敏电阻的通流容量应根据防雷电路的设计指标来定。一般而言，压敏电阻的通流容量要大于等于防雷电路设计的通流容量。
3．通流容量：所谓通流容量，即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下，对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言，压敏电压的变化不超过± 10％时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命，ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发，要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下，实际发生的通流量是很难精确计算的。简单的讲-通流容量也称通流量，是指在规定的条件（以规定的时间间隔和次数，施加标准的冲击电流）下，允许通过压敏电阻器上的最大脉冲（峰值）电流值。一般过压是一个或一系列的脉冲波。实验压敏电阻所用的冲击波有两种，一种是为8/20μs波，即通常所说的波头为8μs波尾时间为20μs的脉冲波，另外一种为2ms的方波，如下图所示：
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4．最大限制电压：最大限制电压是指压敏电阻器两端所能承受的最高电压值，它表示在规定的冲击电流Ip通过压敏电阻时次两端所产生的电压此电压又称为残压，所以选用的压敏电阻的残压一定要小于被保护物的耐压水平Vo,否则便达不到可靠的保护目的，通常冲击电流Ip值较大，例如2.5A或者10A，因而压敏电阻对应的最大限制电压Vc相当大，例如MYG7K471其Vc=775(Ip=10A时)。
5．最大能量(能量耐量)：压敏电阻所吸收的能量通常按下式计算W=kIVT(J)
其中I——流过压敏电阻的峰值
V——在电流I流过压敏电阻时压敏电阻两端的电压
T——电流持续时间
k——电流I的波形系数
对：
2ms的方波 k=1
8/20μs波 k=1.4
10/1000μs k=1.4
压敏电阻对2ms方波，吸收能量可达330J每平方厘米；对8/20μs波，电流密度可达2000A每立方厘米，这表明他的通流能力及能量耐量都是很大的
一般来说压敏电阻的片径越大，它的能量耐量越大，耐冲击电流也越大，选用压敏电阻时还应当考虑经常遇到能量较小、但出现频率次数较高的过电压，如几十秒、一两分钟出现一次或多次的过电压，这时就应该考虑压敏电阻所能吸收的平均功率。
6．电压比：电压比是指压敏电阻器的电流为1mA时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA时产生的电压值之比。7．额定功率：在规定的环境温度下所能消耗的最大功率。
8．最大峰值电流一次：以8/20μs标准波形的电流作一次冲击的最大电流值，此时压敏电压变化率仍在±10%以内。2次：以8/20μs标准波形的电流作两次冲击的最大电流值，两次冲击时间间隔为5分钟，此时压敏电压变化率仍在±10%以内。
9．残压比：流过压敏电阻器的电流为某一值时，在它两端所产生的电压称为这一电流值为残压。残压比则的残压与标称电压之比。
10．漏电流：漏电流又称等待电流，是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下，流过压敏电阻器的电流。
11．电压温度系数：电压温度系数是指在规定的温度范围（温度为20~70℃）内，压敏电阻器标称电压的变化率，即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时，温度改变1℃时压敏电阻两端的相对变化。
12．电流温度系数：电流温度系数是指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时，温度改变1℃时，流过压敏电阻器电流的相对变化。
13．电压非线性系数：电压非线性系数是指压敏电阻器在给定的外加电压作用下，其静态电阻值与动态电阻值之比。
14．绝缘电阻：绝缘电阻是指压敏电阻器的引出线（引脚）与电阻体绝缘表面之间的电阻值。
15．静态电容：静态电容是指压敏电阻器本身固有的电容容量。
2 压敏电阻器的应用原理
压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件，可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护，防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流（如雷击等）而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上，当电压瞬间高于某一数值时，压敏电阻器阻值迅速下降，导通大电流，从而保护IC或电器设备；当电压低于压敏电阻器工作电压值时，压敏电阻器阻值极高，近乎开路，因而不会影响器件或电器设备的正常工作。
压敏电阻器的应用广泛,压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。从手持式电子产品到工业设备，其规格与尺寸多种多样。随着手持式电子产品的广泛使用，尤其是手机、手提电脑、PDA、数字相机、医疗仪器等，其电路系统的速度要求更高，并且要求工作电压更低，这就对压敏电阻器提出了体积更小、性能更高的要求。因此，表面组装的压敏电阻器元件也就开始大量涌现，而其销售年增长率要高于有引线的压敏电阻器一倍多。
预计2002年压敏电阻器的市场增长率为13％，其中，多层片式压敏电阻器市场增长率为20％～30％，径向引线产品增长率为5％～10％。需求主要来自于电源设备，包括DC电源设备、不间断电源，以及新的消费类电子产品，如数字音频/视频设备、视频游戏，数字相机等。片式压敏电阻器已占美国市场销售总额的40％～45％。（0402）尺寸的片式压敏电阻器最受欢迎。0201尺寸的产品尚未上市。AVX公司的0402片式压敏电阻器有5.6V、9V、14V和18V等几种电压范围的产品，它们的额定功率为50mJ,典型电容值范围从90pF(18V的产品)～360pF(5.6V的产品)。MaidaDevelopment公司也生产片式系列的压敏电阻器，但目前只推出了非标准尺寸的产品，1210、1206、0805、0603和0402的产品正在试产。Littelfuse公司在2000年底前推出0201的产品。AVX和Littelfuse公司已推出电压抑制器阵列，如AVX推出的Multiguard系列四联多层陶瓷瞬态电压抑制器阵列（即压敏电阻器阵列）已经被市场接纳。可节省50％的板上空间，75％的生产装配成本。Multiguad系列采用1206型规格。其中有一种双联元件采用0805规格，工作电压有5.6V、9V、14V和18V等几种，额定功率为0.1J。AVX公司推出Transfeed多层陶瓷瞬态电压抑制器。该产品综合了公司Transguard系列压敏电阻器和Feedthru系列电容器/滤波器的功能。采用0805规格。该组件具有性能优势，更快的导通时间（或称响应时间，在200ps ～250ps之间）和更小的并行系数。
Littelfuse制造的MLN浪涌阵列组件1206规格，内装4只多层压敏电阻器。该产品的ESD达到IEC671000－4－2第四级水平。其主要特性包括：感抗(1nH)，相邻通道串扰典型值50dB（频率1MHz时），在额定电压工作状态下，漏电流为5A,工作电压高达18V，电容值可由用户指定。这种MLN贴片组件可用于板级ESD保护，应用领域包括手持式产品、电脑产品、工业及医疗仪器等。
EPCOS公司推出了T4N－A230XFV集成浪涌抑制器，内含两只压敏电阻器和一种短路装置。该产品用于电信中心局和用户线一侧的通信设备保护。
3.压敏电阻的选用
1、氧化锌压敏电阻器应用原理
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。压敏电阻的主要参数有：压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
压敏电阻的响应时间为ns级，比空气放电管快，比TVS管稍慢一些，一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。压敏电阻的结电容一般在几百到几千pF的数量级范围，很多情况下不宜直接应用在高频信号线路的保护中，应用在交流电路的保护中时，因为其结电容较大会增加漏电流，在设计防护电路时需要充分考虑。压敏电阻的通流容量较大，但比气体放电管小。
压敏电阻器与被保护的电器设备或元器件并联使用。当电路中出现雷电过电压或瞬态操作过电压Vs时，压敏电阻器和被保护的设备及元器件同时承受Vs，由于压敏电阻器响应速度很快，它以纳秒级时间迅速呈现优良非线性导电特性(见图3中击穿区)，此时压敏电阻器两端电压迅速下降，远远小于Vs，这样被保护的设备及元器件上实际承受的电压就远低于过电压Vs，从而使设备及元器件免遭过电压的冲击。
2、氧化锌压敏电阻器压敏电压的选择
根据被保护电源电压选择压敏电阻器的规定电流下的电压V1mA。一般选择原则为：
对于直流回路：V1mA≥2.0VDC
对于交流回路：V1mA≥2.2V有效值
特别指出对于压敏电阻压敏电压的选择标准是要高于供电电压，在能够满足可以保护需要保护器件的的同时，尽可能选择压敏电压高的压敏电阻，这样不仅可以保护器件，也能提高压敏电阻的使用寿命。比如要保护的器件耐压为
Vdc=550Vdc,器件的工作电压V=300Vdc,那么我们选择压敏电阻就应该是压敏电压为470V的压敏电阻，压敏电压范围是(423-517)，压敏电压最大负误差470-47=423Vdc大于器件的供电电压300Vac，最大正误差为470+47=517Vdc小于器件的耐压550Vdc。
选用时还必须注意：
（1）必须保证在电压波动最大时，连续工作电压也不会超过最大允许值，否则将缩短压敏电阻的使用寿命；
（2）在电源线与大地间使用压敏电阻时，有时由于接地不良而使线与地之间电压上升，所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。
3、通流量的选取
通常产品给出的通流量是按产品标准给定的波形、冲击次数和间隙时间进行脉冲试验时产品所能承受的最大电流值。而产品所能承受的冲击数是波形、幅值和间隙时间的函数，当电流波形幅值降低50％时冲击次数可增加一倍，所以在实际应用中，压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。
4、应用
图1所示是采用压敏电压器进行电路浪涌和瞬变防护时的电路连接图。对于压敏电阻的应用连接，大致可分为四种类型：
第一种类型是电源线之间或电源线和大地之间的连接，如图1（a）所示。作为压敏电阻器，最具有代表性的使用场合是在电源线及长距离传输的信号线遇到雷击而使导线存在浪涌脉冲等情况下对电子产品起保护作用。一般在线间接入压敏电阻器可对线间的感应脉冲有效，而在线与地间接入压敏电阻则对传输线和大地间的感应脉冲有效。若进一步将线间连接与线地连接两种形式组合起来，则可对浪涌脉冲有更好的吸收作用。
第二种类型为负荷中的连接，见图1（b）。它主要用于对感性负载突然开闭引起的感应脉冲进行吸收，以防止元件受到破坏。一般来说，只要并联在感性负载上就可以了，但根据电流种类和能量大小的不同，可以考虑与R－C串联吸收电路合用。
第三种类型是接点间的连接，见图1（c）。这种连接主要是为了防止感应电荷开关接点被电弧烧坏的情况发生，一般与接点并联接入压敏电阻器即可。
第四种类型主要用于半导体器件的保护连接，见图1（d）。这种连接方式主要用于可控硅、大功率三极管等半导体器件，一般采用与保护器件并联的方式，以限制电压低于被保护器件的耐压等级，这对半导体器件是一种有效的保护。
5、选型原则
如果电器设备耐压水平Vo较低，而浪涌能量又比较大，则可选择压敏电压V1mA较低、片径较大的压敏电阻器；如果Vo较高，则可选择压敏电压V1mA较高的压敏电阻器，这样既可以保护电器设备，又能延长压敏电阻使用寿命。
压敏电阻器主要应用于各种电子产品的过电压保护电路中，它有多种型号和规格。所选压敏电阻器的主要参数（包括标称电压、最大连续工作电压、最大限制电压、通流容量等）必须符合应用电路的要求，尤其是标称电压要准确。标称电压过高，压敏电阻器起不到过电压保护作用，标称电压过低，压敏电阻器容易误动作或被击穿。
6、氧化锌压敏电阻器的使用方法
压敏电阻器是一种无极性过电压保护元件，无论是交流还是直流电路，只需将压敏电阻器与被保护电器设备或元器件并联即可达到保护设备的目的(如图4所示)
当过电压幅值高于规定电流下的电压，过电流幅值小于压敏电阻器的最大峰值电流时(若无压敏电阻器足以使设备元器件破坏)，压敏电阻器处于击穿区，可将过电压瞬时限制在很低的幅值上，此时通过压敏电阻器的浪涌电流幅值不大
(<100A/cm2),不足以对压敏电阻器产生劣化；当过电压幅值很高时，压敏电阻器将过电压限制在较低的水平上(小于设备的耐压水平)，同时通过压敏电阻器的冲击电流很大，使压敏电阻器性能劣化即将失效，这时通过熔断器的电流很大，熔断器断开，这样既可使电器设备、元器件免受过电压冲击，也可避免由于压敏电阻器的劣化击穿造成线路L-N、L-PE之间短路(推荐的熔断器规格见表1)。
压敏电阻器在电路的过电压防护中，如果正常工作在图3的预击穿区和击穿区，理论上是不会损坏的。但由于压敏电阻器要长期承受电源电压，电路中暂态过电压、超能量过电压随机的不断冲击及吸收电路储能元件释放能量，因此，压敏电阻器也是会损坏的，它的寿命根据所在电路经受的过电压幅值和能量的不同而不同。
在电子镇流器和节能灯过压保护的压敏电阻,一般小于20W选用MYG07K系列，30W-40W一般选用MYG10系列的压敏电阻做过压保护
一、压敏电阻的连接线问题
将压敏电阻接入电路的连接线要足够粗，推荐的连接线的尺寸注：接地线为5.5 mm2以上连接线要尽可能短，且走直线，因为冲击电流会在连接线电感上产生附加电压，使被保护设备两端的限制电压升高。
压敏电阻通流量≤600A(600～2500)A(2500～4000)A(4000～20K)A
导线截面积≥ 0.3 mm2≥ 0.5 mm2≥ 0.8 mm2≥ 2 mm2例如：若压敏电阻MY两端各有3 cm长的接线，它的电感量L大体为18 nH，若有10 KA的8/20冲击电流流入压敏电阻，把电流的升速看作10KA / 8Μs，则引线电感上的附加电压UL1、UL2大体为
UL1= UL2=L(di/dt)=18×10-9( 10×103 / 8×10-6 )=22.5 V
这就使限制电压增高了45V。
二、压敏电阻的串联和配对
压敏电阻可以很简单地串联使用。将两只电阻体直径相同（通流量相同）的压敏电阻串联后，漆压敏电压、持续工作电压和限制电压相加，而通流量指标不变。例如在高压电力避雷器中，要求持续工作电压高达数千伏，数万伏，就是将多个ZnO压敏电阻阀片迭和起来（串联）而得到的。
压敏电阻可以并联，目的是获得更大的通流量，或者在冲击电流峰值一定的条件下减小电阻体中的电流密度，以降低限制电压。
当要求获得极大的通流量［例如8/20，（50～200）KA ］，且压敏电压又比较低（例如低于200V）时，电阻体的直径 / 厚度比太大，在制造技术上有困难，且随着电阻体直径的加大，电阻体的微观均匀性变差，因此通流量不可能随电阻体面积成比例地增大。这时用较小直径的电阻片并联可能是个更合理的方法。
由于高非线性，压敏电阻片的并联需要特别小心谨慎，只有经过仔细配对，参数相同的电阻片相并联，才能保证电流在各电阻片之间均匀分配。针对这种需求，本公司专门为用户提供配对的电阻片。
此外，纵向连结的几个压敏电阻器，使用经过配对的参数一致的压敏电阻器后，当冲击侵入时，出现在横向的电压差可以很小。在这种情况下，配对也是有意义的。
三、压敏电阻与气体放电器件的串联和并联
压敏电阻可以与气体放电管、空气隙、微放电间隙等气体放电器件相串联（图10.5a），这个串联组合的正常工作要满足两个基本条件：①、系统电压上限值应低于气体放电器件G的直流击穿电压；②、G点火后在系统电压上限值下，压敏电阻MY中的电流应小于G的电弧维持电流，以保证G的熄弧。
这种串联组合具有电容量小，工作频率高；漏电流极小安全性好；以及不存在压敏电阻MY在系统电压下老化的问题，因而可靠性高等优点，但同时也有气体放电器件相应慢所引起的"让通电压"问题。
压敏电阻也可与气体放电管并联，以降低气体放电管的冲击点火电压。
雷电与防雷误区
随着电子技术的发展，电子器件已进入大规模集成电路时代。电子设备的功能得以改善，运行的可靠性不断提高，然而防雷的能力却大大地降低了。现在，每年遭到雷击而造成的损失数以亿元计，所以研究保护微电子设备免遭雷电危害已成为一个重要课题。虽然近两个世纪出现了很多的防雷方法和派生出很多防雷器件，但由于对雷电的了解不全面或对器
件性能的偏见，往往得不到预期的效果。由于不得其法，浪费了大量资财。本文阐述雷电的成因并指出当前防雷误区，力图打破似乎冻结的防雷方法的规范，以求防雷研究的进展。
1 雷电的形成
1.1 自然界的自由电荷
在电子学中，当人们研究电的现象时发现构成物质的微单元的原子中，围绕原子核高速旋转的外层电子易受外界条件的影响而逸出，使原子缺少电子或者自由电子单独存在而对外部形成电场的带电现象。
金属导体和绝缘体的内部结构区别在于：金属导体中的自由电子内部引力较弱，而绝缘体内部引力较强。所以在金属导体环路中，如加上一种使自由电子逸出的力量（这个力量我们叫电压），由于环路中电压的存在，金属中的电子产生位移式的流动，不过金属内的正负电荷量的绝对值是相等的，一旦去掉加在环路中的电压，环路立即处于中性，没有电子的流动，不再产生电场。
对非环路的金属，比如两块相互平行的金属板，它们之间以空气为介质，如在这两块板上加上电压，金属导体中的电子按同性相斥，异性相吸规律，使电子向一面流动，产生电场，这种现象称为静电现象。这时对某一块金属来说，它们电荷的正负电量的绝对值就不相等了，这时如去掉加在其上的电压，它不像环路那样呈现电中性，却仍保持带电性质，仍然有电场的存在，但是随着时间的推移，这个电场会自然消失。正统的理论解释为A片金属的电子通过介质层逐步释放给B片金属的结果，这是以环路电流理论为依据的论点。但是，如果将两块已充了电的金属块瞬间拉开到不可能从A向B 释放电子的距离，两块金属会不会永久性地带电呢？事实告诉我们，随着时间的推移带电现象也随之消失，这是什么原因呢？教科书上提到的摩擦起电现象，即绝缘体相互摩擦后，绝缘体出现带电现象，在这种情况下，是否需要两件物体再接触一下才能使绝缘体呈现带电中性呢？事实并非如此，这些悬于空间的带电物体，不管带电性质如何，只要与大地接触一下，带电现象就立即消失。因此这种现象告诉我们，在自然界中，A给B的电荷，A不必从B收回，B多余的电荷也不一定向A输出，这与金属环路电流理论是不相同的。同时可以推定，自然空间（包括大地在内）各种物体电荷的拥有量的绝对值是不相等的，就是说自然界拥有巨大的自由电荷量。
自然界之所以拥有大量的自由电荷，从电势形成概念而言，有电磁效应、化学效应、摩擦起电及射线等诸方面原因，现代科学可以做到测量人脑电流的运动来判断脑的活动。自然界的自由电荷的成因，用能量守恒定律来规范，可以这样说：凡有物质运动的地方（包括宇宙射线），就会产生电子运动并形成自由电荷，这是一种能转换成另一种能的变换过程，所以自然界物质的运动是自然界产生自由电荷的根源。
所谓自然界，包括天空与大地这样广阔的空间，这个空间不存在电荷的中性，就大地而言，我们称之为零电位，但大地本身因物质的运动其电位并非为零，它拥有大量的自由电荷，我们可以做一个简单的小实验：用一副耳机，或者一只毫伏表，两根同金属性质的金属棒，在一定距离内分别将金属棒插入地下，棒与棒之间用耳机可以听到地电荷的噪音，如果接上毫伏表发现有电压指示，而这种指示不因放电时间的加长而消失，单线传输的电话线路，电话的耳机里的噪音也连续不断，这些都说明大地自由电荷的存在。当然用上述方法无法测量天空自由电荷，但是我们用长波和中波收音机收听电台时，噪音干扰也连续不断，以此证明，天空中有不断的放电现象，说明天空中存在丰富的自由电荷，同时又能形成一定强度的电场放电。
这里反复地论证自然界存在自由电荷，其目的是要解释雷电产生的根源，因为教科书上的环路理论不能对雷电成因进行解释。
1.2 雷电场的产生
雷电的能量是巨大的，在人类活动中，任何单一的电站所发出的电能不可能产生一次雷电所释放的能量，那么这样大的能量积聚是怎样形成的呢？
上面说过，由于物质的运动自然界产生巨大的自由电荷，当然这些自由电荷是产生雷电的根源。从电子学中得知，要形成一个强大的电场，一定是其中一方是同性质电荷的积累，但是在天空中空气是绝缘的，同性质的电荷又相斥，它们不可能积聚在一起，不可能形成能量的集中，天空中的物质受气流、宇宙射线的影响而产生自由电荷，且不断增加，在大气层的挤压下向太空高层运动，形成一个电离层，这个电离层是含单性电荷的电子层，其电场的能量是不可估量的。
当大气层中出现潮湿的空气，在上升阶段又遇冷空气结成水状云块时，由于云块可看成是一个整体的导体，在电离层电场力的作用下，云层中的电子推向面向地的一端，虽然云块正负电荷的绝对值相等，但实际上形成了一个静电场，在晴天，云块远距地面而且云块与大地间潮湿空气较稀，它们之间介质绝缘程度较高，不易发生击穿放电现象，但是在雨天，特别是热雨季节，由于云层下降，空气潮湿，在此条件下带电云块击穿空气向大地放电而形成雷电。
雷电不单纯是空间对地放电，往往在空间也会形成雷电。这是因为带电云块在空间的位置较高，当地面的潮湿空气急速上升时，它与带电云块形成的电场在空间放电，形成高空雷电。
上面说过，云块受电离层电场力的作用产生静电现象，这些云块向地放电以后，其本身产生电离即云块的正负电量的绝对值不相等，形成带电现象，带电云块随着气流运动与另一云块形成电场，当它们逐渐接近时产生放电现象是形成空中雷的原因，当我们观察雷电在空间放电时，往往是一次接一次有连续不断的感觉。
1.3 雷电过程
雷电过程也是静电理论中阐明的电场中介质击穿过程。上面说过雷电的成因，雷电是带电云块在运动过程中放电的现象，其放电位置不是固定的，但有一定固定的条件。比如电场中介质的厚度、绝缘系数、气体温度和地表导电系数都影响雷击地点。我们常说的多雷区应该说该地区具备上述诸因素中的几种。但是有人认为雷电是在本位置产生的，这是一种误解。道理很简单：因为在本地区又有什么力量积聚这么大的能量呢？应该是带电云块在运动过程中放电形成雷电，当然在带电云块的作用下，在什么地方放电与地面的前述条件有关，以地貌而言相对高度越高应该说越易遭雷击，这里指的是高建筑物、高山及地表凸出处，但也不一定就在这些地方出现雷击，因为在电场中介质参数不单纯是指厚度，还取决于绝缘系数即环境的温度和气体的温度。我们发现，往往雷击点不在山顶而在平川，这是因为那里的潮湿空气和气温使电场介质的绝缘低于高山而遭雷击。另外，地表的导电也有影响，良好的导电地质比难以导电的地质所产生的雷电场就大得多，所以易导电的地质易于引雷。
雷电场是一个巨大的静电场，是人类不可建造的。巨大的电场面积和所积聚的巨大能量是不可估量而又不可测量的，人们往往在雷电以后，从被雷击的物体破坏的程度估计它的大小。对于雷电流用数以亿安计的词来形容是不过份的，雷电场在放电过程中与静电场放电有相似的地方，但也有差别，人为形成的静电场其储能是极为有限的，所以它在放电过程中放电电流是从最大值逐步减弱，而雷电场就不同，由于储能巨大，在放电时因通过空间的阻力开始阶段不可能使电场减弱，而是在放电时空气加热以后放电电流达到最大值，再随着电场的减弱放电电流随之下降。所以雷击过程中雷电流是从小到大再减弱，就电的性质而言，由于它是一个静电场的放电，电流的方向是不变的，所形成的是一个幅度巨大的脉动直流电流。
所以雷电流的主要分量是直流分量，但脉动部分和雷电流与空气及地接触时产生的热骚动形成的谐波和高次谐波的电磁能量也相当大，所以雷电过程中的交流分量也不可小看，雷击过程中，从低频直至米波段这样宽的频谱均受不同程度的干扰，从谐波理论得知，低频段所受干扰较为严重。
如果我们将地面的物体置于某一位置，雷电对这一物体产生的干扰可分为感应干扰和直接干扰。某一物体不在雷电场内，但由于雷电在放电过程，它所产生的强大电磁波使这一物体受电磁波的冲击，这样的雷我们称“感应雷”，当某一物体置于雷电场内，而且物体又作为雷电流的导电体，巨大的电流通过该物体使物体遭到严重破坏，这种直接置于雷电场受到雷电的冲击，我们称这种雷为“直接雷”。以现代微电子来说，不管感应雷还是直接雷对微电子器件都会造成永久性的破坏。
2 防雷的误区
2.1 避雷针与避雷器
19世纪后叶，人们发现金属导体尖端放电现象。避雷针是典型的利用尖端放电原理做成的防雷装置，在被保护物体上架设一根金属针，并将它与地相通。它是怎样避雷的呢？解释是这样：当避雷针置于空中对地这个雷电场时，由于避雷针与大地有良好的接触，此时电场能量通过避雷针放电，雷电场消失，使它不发生大电流的放电，从而起到消雷的作用。但是这种解释也有不清楚的地方，即位于强大的雷电场下的避雷针，能否按人们的意愿慢慢地放电使雷电场消失呢？从电学原理也说不通。因为强大的雷电场就像炸药缺少引信一样，避雷针所指的空间就像引信，由于避雷针的引导会一触即发。因为其高度和良好的接地条件要优于其它位置，同时尖端形成的电场又大于其它地方，所以强大的雷电场以避雷针为中心放电区，如果说避雷针本身不具有电抗，接地电阻又达到零值，数以亿安计的雷电流可以顺利通过它，不会形成热效应和雷电位，便可达到避雷目的。但避雷针本身和引线存在着电抗，接地电阻不可能为零，所以雷击过程中，它没有避雷能力，只起到雷击位置的引导作用。人们认识到这一点，但对避雷针有所偏爱或者说对雷电成因不理解，他们将雷电解释为是本位置产生的，就是说讲不清楚的原因，在避雷针设置的地方和相对的空间形成电场，由于避雷针逐步放电而使这一电场建立不起来，所以避雷针起到消雷的作用。事实上从20世纪以来人们对避雷针的避雷作用公开地提出了质疑，因为避雷针成为引雷针的事件屡见不鲜。
然而避雷针在下述情况能发挥一定作用，当带电云块的电量很小，而且又远离地面与大地形成不太强的电场时，避雷针对其电场逐步放电达到消除这个电场的目的。地面有些物体与大地是绝缘的，比如木质结构的古建筑物，在感应雷和直接雷的作用下，可能会带上静电，由于静电的存在可能引起火灾，如果在这些物体上架设避雷针，就可使建筑物与大地形成等电位，避免这些物体在雷电场作用下带静电。
但是，现代的建筑物几乎都是钢筋水泥结构的，它与大地已形成了等电位，显然架设避雷针是多余的。但是现在的建筑物仍沿袭老规矩架设避雷针，其原因很明显，主要是责任和规范问题。说句实话，不设避雷针谁能保证该建筑物不受雷击？安装了避雷针而遭雷击是老天爷的事，责任不在人。
几乎在出现避雷针的同时，在输电线上人们利用尖端放电现象发明了尖端放电避雷器，两个尖端所形成的电场在一定间距内放电，这个间距的大小可以设定在一定电压下放电，于是将它安装在输电线上，使雷电的超压值通过此放电器引导入地达到避雷的目的。20世纪初叶，输电线上普遍安装了形似羊角的羊角避雷器，但是由于羊角避雷器在泄放雷电过程中，空气被加热引起电弧不断，虽然有引导电弧上升的形态，但雷电过后，电路不能正常供电。于是在尖端放电的基础上加了对电压敏感的电阻元件，此元件在超过额定电压时呈现的电阻小，反之阻值增大，对过压引起的电流起到开关作用，这种避雷器称“阀型避雷器”。按压敏原理又派生出气敏和氧化锌器件。
不管羊角型、阀型、气敏和压敏避雷器，它们的结构企图达到一个目的：使输电线上的过压值，通过这些器件，箝位在人为的整定值上，从而使用户设备的端电压不超过额定电压，确保用户设备的安全。
2.2 避雷器件用在不同电路中的反应
现在形形色色的避雷器，如果单纯地就其本身结构来判断是否有防雷作用是不全面的，还要看这些器件用在什么电路。下面介绍几种电路在雷电过程中的反应：
（1）高压输电线雷电势的分布与过渡
高压输电线是三相三线制，线对地是绝缘的。不管输电线受感应雷或直接雷影响，在三线中的雷电势的电位和相位均是相同的，线与线之间的电位差等于零。所以当雷击高压输电线时，主要危及输电线及其在线路上运行的变压器的对地绝缘。在三线的输电线中，由于各种原因三线对地绝缘系数不尽相同，特别是高压侧的避雷器绝缘性能更难求得一致，所以在雷击过程中会出现一线首先向地放电现象。由于一线放电，该线雷电位迅速下降，此时另外二线的雷电位就高于放电线，线与线之间就出现了雷电位差，这个电压通过变压器高压侧绕组，低压侧（即变压器副边）就由于电磁感应出现雷电压，这个电压很高时就危及用户设备的安全。
（2）低压输电线雷电势的分布与过渡
低压为三相四线制，零线与大地相连，雷电发生在低压电线时，由于零线本身存在着电抗，接地电阻不可能达到零值，四线上的雷电都向地放电，此时的低压输电线首先是零电位急剧上升，当然相线由于零电位上升而相应上升，而且每相向零线放电时，都是通过用户设备进行的，由于各自的负载不同，相应的雷电位也不尽相同，这样又出现了相对零线间和相间的雷电流。所以当雷击低压线时，对用户设备造成破坏的一是对地绝缘，二是超压过载，往往由于零线电位升高而破坏用户绝缘的故障最明显。
（3）小电流电路
所谓小电流电路系指电源功率容量小、电源内阻高的电路网络，这种电路我们常见的如电话外线及电子线路本身。
上面说过，目前的防雷器件是由尖端放电和压敏原理派生，这些器件用于线路超压保护时，接线方式一般为线间并联及线与地间并联，这种器件在小电流电路上是能有效地箝定超压电流的，因为小电流电路功率容量小，电源内阻高。比如：当雷电冲击电话用户时，雷电流通过用户线倒传到交换机的终端，如果交换机终端安了压敏器件，压敏器件对雷电流进行泄放时，电话线路由于阻值大将雷电流给予限制，因此压敏器件能箝定在它的阈值上。在电子电路中，我们常见在稳压二极管的前面串联一只电阻，这只电阻是限流电阻，也可看成是为增加电源内阻而设定的，由于此电阻的限流，稳压二极管就能将电压箝定在它的阈值上，但负载电流不能大，否则稳压值低于阈值，所以在小电流电路中，使用压敏器件进行电压的箝位能有效地防止雷电的冲击，就是说防雷效果是显著的。
（4）大电流电路
大电流电路一般指电源电路，这种电路的特点是功率容量大、电源内阻小。如果在这样的电路上使用压敏器件并联在线路上，力图用压敏器件的过压放电特性，将过压值箝定在压敏器件的阈值上显然是做不到的。雷电要在电源电路形成超压状态，它的功率能量必须大于电源电路的能量，这样一个巨大的能量由压敏器件泄放而器件本身不损坏是不可能的，这是其一；其二，由于电源内阻小，就是在压敏器件放电过程中，压敏器件两端电压不会低于线路的过压值，这样用户设备同样受雷电过压的冲击。
现在市面上有些设备号称具有防雷功能，单纯的将防雷器件和整机并联在电源上，并在电源电路上串联保险丝。制作者们认为在雷击过程中，压敏器件放电而使电路过流而熔断保险丝，达到避雷的目的。这样的接线，对功率器件即电机和电力变压器有一定的避雷作用，但对于微电子设备没有防范功效。前面说过加在压敏器件上的过压值同时加到了用户设备上，而且由于电源内阻小，电压不会因此而降落很多，另外，保险丝是一个热元件，有一个熔断时间，所以用保险丝与压敏器件配合的避雷器装置，对于微电子设备而言是不可取的。
要使压敏器件在电源电路上发挥避雷作用，只有增加电源内阻即在电路上串联电抗元件，但是由于这个电抗元件使电路在正常工作状态下，降低了工作电压，同时又随负载的变化而波动使此电源不能使用，所以当今防雷问题的焦点几乎在电源线引雷问题上。
由于电源线上不能串联电抗元件，但又要使用压敏器件泄放雷电流，于是有人从雷电频谱入手，提出了雷电的浪流现象。什么是浪流呢？雷电如水浪一样来势凶猛，下降迅速，认为这样一个冲击电流主要分量在高频，所以在电路上使用毫亨级的电感就能防止浪流。当然毫亨级的电感对于50Hz的电源频率几乎不形成有影响的电抗。但是前面说过，雷电是静电场的放电现象，主要分量是直流，谐波频率较宽。这个交流分量很小，所以把雷电频谱定在高频是不对的，因此使用高频电感的方法要获得较好的防雷效果是不可能的。
当前对于微电子设备的防雷方法使用1∶1变压器，普遍认为具有较好的防雷效果，为什么能得到这样的效果呢？认为：它能阻止浪流，起隔离作用。但这种解释没有说到点子上。应该是1∶1隔离变压器将大功率容量的电源变成了定功
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>>龙出大海 对同时收录该文的nut 评论 2010-8-16 13:12:45
谢谢学习了
率容量的电源。由于变压器具有磁饱和效应，如果在它的副边并接压敏器件，由于功率容量受到限制，压敏器件能将电压箝位。因为现在生产的氧化锌压敏器件瞬间电流可达数千安培。
3 结语
本文简略地表达了雷电成因、雷电过程以及分析了当今防雷的方法，其目的是提出一个思维，以便对市面上形形色色的防雷器件的防雷效果有一个理智的判断，以达到正确地选用防雷器件保护微电子设备。
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压敏电阻的型号及参数选用 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 涠疃ㄈ萘渴保 姑舻缱杌嵋蚬 榷 鸹担 饕 硐治 搪贰⒖ 贰?br /> 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。
稳压管、TVS管、压敏电阻、FUSE 稳压管: 1、浪涌保护电路:稳压管在准确的电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,因为各种电压的稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适宜.图中的稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管的稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 2、电视机里的过压保护电路:EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由原来的高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线的控制使电视机进入待机保护状态. 3、电弧抑制电路:在电感线圈上并联接入一只合适的稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理一样)的话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生的高压就被二极管所吸收,所以当开关断开时,开关的电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如一些较大功率的电磁吸控制电路就用到它. 4、串联型稳压电路:在此电路中,串联稳压管BG的基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定的12V电压了.这个电路在很多场合下都有应用 瞬态电压抑制二极管（TVS管） 瞬态电压抑制二极管（TVS管）常称为防雷管，是一种安全保护器件。这种器件在电路系统中起到分流、箝位作用，可以有效降低由于雷电、电路中开关通断时产生的高压脉冲，避免雷电、高压脉冲损坏其它器件。其工作原理是交流到直流震荡产生直流波，用TVS去掉尖峰，直接并接在次级被保护的设备之前。TVS是普遍使用的一种新型高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。 TVS管有单向、双向两种。单向的图形符号与稳压管相似，TVS器件按极性可分为单极性和双极性两种；按用途可分为通用型和专用型；按封装和内部结构可分为轴向引线二极管、双列直插TVS阵列、贴片式和大功率模块等[1]。轴向引线的产品峰值功率可达400 W、500 W、600W、1500W和5 000W。其中大功率的产品主要用在电源馈线上，低功率产品主要用在高密度安装场合。对于高密度安装的场合，也可以选择双列直插和表面贴装等封装形式。 应用电路。当输入端有高压浪涌脉冲引入时，不论脉冲方向如何，TVS管能快速进入击穿状态，对输入电压进行箝位。在电源端用ＴＶＳ比较好。电源主要保护有两种： AC/DC电源输入防雷过压保护： AC/DC电源输入过压保护： 常用的电能有二种AC,DC.国内电网供电通常为AC220/AC380V，但是由于电网通常不稳定，所以要在选型的时候考虑相应的浮动电压。当用于低压电源（通常属于次级保护）我们可以选用TVS。 常用的双向TVS管参数： 截止电压（V）击穿电压（Vmin）击穿电压（Vmax）测试电流（mA）最大箝位电压（V）最高脉冲电流（A）反向漏电流（uA） 在选用TVS时，应考虑以下几个主要因素： (1)若TVS有可能承受来自两个方向的尖峰脉冲电压(浪涌电压)冲击时，应当选用双极性的，否则可选用单极性。 (2)所选用TVS的Vc值应低于被保护元件的最高电压。Vc是二极管在截止状态的电压，也就是在ESD冲击状态时通过TVS的电压，它不能大于被保护回路的可承受极限电压，否则器件面临被损坏的危险。(3)TVS在正常工作状态下不要处于击穿状态，最好处于VR以下，应综合考虑VR和VC两方面的要求来
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导电体对电流的阻碍作用称着电阻，用符号R 表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用Ω、kΩ、MΩ 表示。 一、电阻的型号命名方法： 国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻） 第一部分：主称，用字母表示，表示产品的名字。如R 表示电阻，W 表示电位器。 第二部分：材料，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6- 精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分：序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等。例如：R T 1 1 型普通碳膜电阻a1} 二、电阻器的分类
1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 三、主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下：±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa 及环境温度为－55℃～＋70℃的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。
压敏电阻的选用原则 压敏电阻的选用可用16个字来概括：瞻前顾后，符合标准，折衷考虑，试验为准。 （1）瞻前顾后： 前面已经提及，压敏电阻是一个保护系统的中间环节，它的上游是冲击源和系统电压源，它的下游是保护对象，所以压敏电阻必须同时满足上下游两个方面对它的要求。 “瞻前”就是要确定： a．系统电压正常波动范围的上限值，故障条件下最高暂态电压及其持续时间。 b．冲击源的冲击电压峰值和源阻抗（或冲击电源），冲击波的时间宽度，冲击出现的频度。“顾后”就是要确定： a．被保护对象的耐压水平。 b．被保护对象允许的压敏电阻的固有电容和阻性漏电流。 “瞻前顾后”的基本要求是： ①在预期的冲击源的最大冲击电压(电流)下，压敏电阻的限制电压，应低于被保护对象的冲击耐压值。 ②在系统电压正常波动范围的上限值，和故障时，以及最高工作环境温度条件下，压敏电阻的预期工作寿命时间，应大于设计要求值。 ③压敏电阻的通流能量，额定能量，额定功耗，应大于冲击源预定的最大冲击电流，最大冲击能量，和最大平均功耗。在规定条件下，压敏电阻的冲击寿命次数，应大于寿命期内冲击源的冲击次数。 ④在系统电压和冲击源发生超过预期值的异常情况时，压敏电阻不会起火，不会发生危及邻近元器件的爆裂，且没有导致电机的危险。 ⑤压敏电阻的电容量和非线性电流对被保护对象或系统的影响，应在允许的范围内。 （2）符合标准： 使用压敏电阻的电路，装置或设备（下面简称“终端产品”）是各式各样的，这些终端产品的技术规范中，大多有防雷，防过电压保护的要求，压敏电阻器可根具这些技术标准的要求来选用。下面列举几个这样的技术标准： 美国安全标准UL1449。 这个标准，把压敏电阻分为两种应用类别：“软线接入/直接扦入式”（CC/DPI）和“固定连接式”（PC）。 所有通过一根电源软线接入交流电源的压敏电阻称为“CC”方式。 安装在扦头上，通过扦头直接接入点源的压敏电阻，称为“DPI”方式。 固定安装配电板或墙内扦座内的压敏电阻，称为“PC”方式。 UL1449规定用1.2/50-80/20组合波来测试压敏电阻的通流量，试验时的短路电流对CC/DPI 方式为3kA，对PC方式为10kA，因此前者只能选用直径不小于10mm，后者只能选用直径不小于20mm的压敏电阻器。 美国安全标准UL1414，加拿大安全标准CAN/CSA-60065-00 这些标准规定了跨接在电源线上的压敏电阻器的试验要求，这里列出其中两个项目： a．放电试验，即由充电到5000V的电容量为0.5μf的电容量对压敏电阻放电4次，相邻两次放电的时间间隔为5S，这就是说压敏电阻应能承受6.25J的能量。 b．热应力试验，试验电压为系统额定电压的2倍。这样220V 50HZ交流系统中的压敏电阻器，最好用UN≥680V的规格。 低压交流电源用电涌保护器中的压敏电阻器应符合IEC61643-1标准的要求。 信号系统用电涌保护器的压敏电阻器应符合IEC61643-21标准的要求。
气体放电管和压敏电阻组合构成的抑制电路原理 上传者：dolphin 由于压敏电阻（VDR）具有较大的寄生电容，用在交流电源系统，会产生可观的泄漏电流，性能较差的压敏电阻使用一段时间后，因泄漏电流变大可能会发热自爆。为解决这一问题在压敏电阻之间串入气体放电管。图1 中，将压敏电阻与气体放电管串联，由于气体放电管寄生电容很小，可使串联支路的总电容减至几个pF。在这个支路中，气体放电管将起一个开关作用，没有暂态电压时，它能将压敏电阻与系统隔开，使压敏电阻几乎无泄漏电流。但这又带来了缺点就是反应时间为各器件的反应时间之和。例如压敏电阻的反应时间为25ns，气体放电管的反应时间为100ns，则图2 的R2、G、R3 的反应时间为150ns，为改善反应时间加入R1 压敏电阻，这样可使反应时间为25ns。 金属氧化物压敏电阻（MOV）的电压-电流特性见图3，金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数见表1。气体放电管（GDT）的电压-电流特性见图4，气体放电管（GDT）特性参数见表2。
金属氧化物压敏电阻（MOV）特性参数 由于浪涌干扰所致，一旦加在气体放电管两端的电压超过火花放电电压（图4 的u1）时，放电管内部气体被电离，放电管开始放电。放电管端的压降迅速下降至辉光放电电压（图4 的u2）（u2 在表2 中的数值为140V 或180V，与管子本身的特性有关），管内电流开始升高。随着放电电流的进一步增大，放电管便进入弧光放电状态。在这种状态下，管子两端电压（弧光电压）跌得很低（图4的u3）（u3 在表2 中数值为15V 或20V，与管子本身的特性有关），且弧光电压在相当宽的电流变动范围（从图4 的i1→i2 过程中）内保持稳定。因此，外界的高电压浪涌干扰，由于气体放电管的放电作用，被化解成了低电压和大电流的受保护情况（u3 和i2），且这个电流（从图4 的i2→i3）经由气体放电管本身流回到干扰源里，免除了干扰对灯具可能带来的危害。随着浪涌过电压的消退，流过气体放电管的电流降到维持弧光放电状态所需的最小值以下（约为10mA~100mA，与管子本身的特性关）,弧光放电便停止，并再次通过辉光放电状态后，结束整个放电状态（熄弧）。
压敏电阻的型号及选用方法 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。 压敏电阻的先择与使用2007-03-12 10:42:18
本文以问答的形式介绍了NTC PTC热敏电阻在电源电路中的作用。 问题1: NTC电阻串联在交流电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!请大侠指点!谢谢! 问题2: 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起什么作用!它是怎样工作!如果 没有以上两个元器件!会造成什么影响!谢谢!! NTC电阻串联在交流电路中主要是起“电流保险”作用. 压敏电阻并联在交流侧电路中主要是起“限制电压超高”作用. 为了避免电子电路中在开机的瞬间产生的浪涌电流,在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻器,能有效地抑制开机时的浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响,所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌,以保证电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 压敏电阻的工作原理:比如一个“标称300V”的压敏电阻在220V的工作中,突然220V上升到310V!这时压敏电阻被击穿,通过很大的电流,熔断了保险丝后,就保护了后面的电路,然后压敏电阻又恢复了原来的状态. 我的故事讲完了. 老人家:按照你说的意思是压敏电阻设计时最好是放在保险管后面咯,那样压敏电阻导通时不会对电网有什么危害吗而保险管一般都是慢断的! 是NTC没错. 没通电时,NTC的阻值高,一通电霎那,阻值仍高,限制了涌流,随着NTC有电流流过,温度增加,阻值下降到很低,可以忽略. 明白了,但是这样的话,正常工作时,电流小,阻值就小,那么突然来一个浪涌电流,或者电路那段路使得电流增大,那就起不了保护作用了吧,也就是说只能拿来防通电时的浪涌了吗 正常工作后基本就没有浪涌电流了吧只有浪涌电压.如果真有浪涌电流,例如电源短路了,由于NTC已经导通了,对它也无能为力,只有靠保险丝起作用.记住NTC 只是起开机保护的就可以了. 试想若电路已经正常上电,NTC已低阻,这时遭遇高压NTC是无能为力的 说的不错,在电源正常工作一段时间后,再进行频繁开关机,会对电源造成伤害的,因为这时由于NTC的温度上升,阻值下降,对浪涌的抑制能力已经及其有限了 说的对,采用NTC抑制开机浪涌的电源设备,不能够频繁的开关机.需要等NTC冷却,恢复至其冷态阻值后,才能再次开机.要不,安装NTC的意义就没有了.
压敏电阻器(VSR)结构原理、应用知识 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件，一般用于电路浪涌和瞬变防护电路。可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对集成电路等重要元件以及其它电路和设备进行保护，防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流（如雷击等）而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的电路上，当电压瞬间高于某一数值时，压敏电阻器阻值迅速下降，导通大电流，阻止瞬间过压而起到保护元器件或电路的作用；当电压低于压敏电阻器工作电压值时，压敏电阻器阻值极高，近乎开路，因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 压敏电阻器(VSR)是电压灵敏电阻器的简称，它是一种新型过压保护元件。压敏电阻器是以氧化锌为主要材料而制成的金属-氧化物-半导体陶瓷元件，构成压敏电阻的核心材料为氧化锌，氧化锌又包括氧化锌晶粒和晶粒周围的晶界层，氧化锌晶粒的电阻率很低，而晶界层电阻率很高，相接触的两个晶粒之间形成一个相当于齐纳二极管的势垒，成为一个压敏电阻单元，许多单元通过串联，并联组成压敏电阻器基体。压敏电阻器在工作时，每个压敏电阻单元都承担浪涌能量，而这些压敏电阻单元是大体上均匀分布在整个电阻体内的，也就是整个电阻体都承担能量，而不像齐纳二极稳压管那样只是结区承担电功率，这就是陶瓷压敏电阻器具有比齐纳二极稳压管大得很多的通流和能量定额的原因。其电阻值随端电压而变化。 压敏电阻器的主要特点是工作电压范围宽(6—3000伏，分若干档)，对过压脉冲响应快(几至几十纳秒)，耐冲击电流的能力强(可达100安培-20千安培)，漏电流小(低于几至几十微安)，电阻温度系数小，性优价廉，体积小，是一种理想的保护元件。由它可构成过压保护电路，消噪电路，消火花电路，吸收回路。压敏电阻的电路符号，外形和内部结构见图1。 压敏电阻的结构就象两个特性一致的背靠背联接的稳压管，其性质基本相同。压敏电阻的主要特性是，当两端所加电压在标称额定值以内时，它的电阻值几乎为无穷大，处于高阻状态，其漏电流<50微安，当它两端的电压稍微超过额定电压时，其电阻值急剧下降，立即处于导通状态，工作电流增加几个数量级，反应时间仅在毫微秒级。压敏电阻在国外俗称“斩波器”和”限幅器”，这是从它的实际作用而得名的。
第一步1：确定电路的工作参数。 （尽可能将下列信息填写完全）。 1-a. 瞬变电流的来源和路径 ________ 来源________路径 1-b.受保护设备的正常工作电压 ________ （V AC），或________ （V）RMS DC 1-c. 正常工作电压公差（1-b） ________ （V）或________未知 1-d.受保护设备的最大允许电压 ________ （V AC）或________ （V）RMS DC 1-e. 最大允许浪涌电流及冲击次数 （请说明浪涌电流的8x20μs波形等效） ________ （A）________（冲击数量） 1-f. 浪涌发生时设备可经受的最大电能 ________ （焦）（E=1.4xVxIxT） 1-g. 浪涌发生时设备可经受的最大功率 ________ （W）（P=VxI） 1-h.压敏电阻最大允许电容（@1kHz；偏压0V DC）（不影响电路功能的压敏电阻设备最大允许电容）________ （pF） 1-i. 所需安全标准 （所需标准名称，如UL、CSA、VDE等等） 第2步：计算电压值。 2-a.所需压敏电阻电压值应等于：
受保护设备或器件的工作电压* + 工作电压公差。 如公差未知，则将受保护设备或器件的工作电压乘以 1.10到1.25（即将工作电压增加10—25% ）。 如果工作电压是直流电压（V RMS），请转换为交流电压（V DC）。 ____ 交流工作电压（V）x 1.414 =______________________ 直流工作电压（V）RMS DC ________设备或器件的工作电压（V DC） + _________公差（V）=_____________________ 要求的压敏电阻电压（V） - 或者，- ____设备或器件的工作电压（V DC） x （1.10到1.25）= _____________ 要求的压敏电阻电压（V） 第3步：选择压敏电阻的准则 如果对下列任一问题的回答是“否”，请转至列表底部的矫正操作注释（A-F）： 3-a.压敏电阻电压值—压敏电阻电压公差≥ 要求的压敏电阻电压值（2-a）______是______否（A） 3-b.压敏电阻最大箝位电压值：受保护设备或器件的最大允许电压（1-d）（最大电流应小于或等于测得最大箝位电压时的电流）。 ______是______否 （B）
浪涌吸收元器件压敏电阻器电参数的选型 首先是标称电压的选择,压敏电压值选得过高,意味着增大了保护电路的动作电压,同 时压敏电压值越高,相对的残压会增高,则压敏电阻对电子镇流器可能起不到保护作用。如果压敏电压值选的太低,频繁的过电压冲击,会使压敏电阻器的性能有所下降,漏电流增大,当压敏电压低于电源电压的峰值时,造成压敏电阻器的劣化失效,不仅会影响电子镇流器的正常工作,甚至可能烧毁压敏电阻器本身。 一般情况下,为了保证线路的正常工作,同时又为了保证压敏电阻器在保护线路的同时,自己不受损害,压敏电压值的选择应确定在一定的范围内。通常情况下,在保护电路中,压敏电压的最小值确定应满足公式(1) 的要求。另外,压敏电压的最大值还应根据 保护线路的耐压水平满足公式(2) 的要求: V1 ≈2. 2Vac 或V1≈2. 0Vdc (1) 式中:V1 ———表示1mA 直流电流下的压敏电压值; Vac ———表示交流电压的有效值; Vp - p ———表示交流电压的峰- 峰值; Vdc ———表示直流电压值。 V1 ≤0. 9Vz/ Kp (2) 式中:Vz ———表示被保护设备(或元器件) 的脉冲绝缘耐压值;Kp ———限制 电压比,是一个与材料有关的常 数。
例如:某电子镇流器的交流电压为220Vac ,那么,压敏电阻器的最小电压值应为V1 = 115 × 2 ×220V = 467 V。按照IEC 的有关规定, 电子设备的防护等级为D 级防护, 其绝缘耐压值一般规定为115kV。实际上,对于具体的电子镇流器产品而言, 如果整流电路的脉冲耐电压为1 000 V～1 200 V ,普通0～10 KA 通流容量的压敏电阻,若Kp 值为117～118 ,通过计算,压敏电阻的最大压敏值应为V1 ≤019Vz/ K≈019 ×1200/ 117≈643 V。因此,对于供电电压相对稳定的220Vac 电源系统的电子镇流器产品,一般选用MYG3/ 300 (压敏电压为470 V) 型的压敏电阻器。对于电源电压为120Vac 的电子镇流器, 通常选用MYG3/ 150 (压敏电压为250 V) 型的压敏电阻器。当然,在电路设计已经确定的条件下,也可通过大量的试验确定实际电路的保护水平,选择更加合适的压敏电阻器。 通流量的确定 在选择压敏电阻器时,要充分考虑电子镇流器的实际工作环境因素,满足线路的安全防护要求。表1 为部分不同型号的压敏电阻器在不同浪涌电流峰值下的残压试验情况,从表中可以看出,选择的压敏电压值越高,残压越高(相同峰值电流情况下) ,同 一型号的压敏电阻器经受的峰值电流越大,残压也会有所加大。另外,表2 为一组Ф7、Ф10 或Ф14 等不同片径的压敏电阻器通流试验情况,从表中可以看出,对于不同片径的压敏电阻器,其所能承受的浪涌电流也不一样。通常,对于使用同一配方制作的压敏电阻器,片径越大,压敏电阻器能承受的最大峰值电流也就越大,相应的残压也会有所增加,但其增加的程度远远低于通流的增加幅度。因此,选型时, 应根据线路的耐压水平,外界可能产生的电涌电压,尽可能选择通流比较大的压敏电阻器,以保证线路长期持续的正常工作。
2019-01-18压敏电阻的型号及选用方法 根据标准SJ1152-82《敏感元件型号命名方法》的规定，敏感电阻器的产品型号由下列四部分组成： 第一部分：主称（用字母表示）； 第二部分：类别（用字母表示）； 第三部分：用途或特征（用字母或数字表示）； 第四部分：序号（用数字表示）。 （1）主称、类别部分的符号及意义如表1-5所示。 （2）用途或特征部分用数字表示时，应符合表1-6的规定；用字母表示时，应符合的规定。 （3）序号部分用数字表示。 表1-5 敏感电阻器型号中主称、类别部分的符号所表示的意义 表1-6敏感电阻器型号中用途或特征部分的数字所表示的意义 表1-7 敏感电阻器型号中用途或特征部分的数字所表示的意义
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
压敏电阻的响应时间 ZnO压敏电阻这种半导体材料，在电场下的导电过程，基本上是电子过程，因此，它对测量电压/电流的响应是很快的。美国GE公司的测量结果表明，ZnO压敏电阻抑制冲击过电压的时间小于1ns。按过冲定义计算的响应时间，对于 ZnO-Bi2O3配方系统，大体在（20～25）nS。但这种材料内部，还有一定程度的离子电导，这使得电阻体从一种电阻状态到另一种电阻状态的稳定时间，需要几时毫秒到10秒钟左右的时间。这就是说ZnO压敏电阻从"截止"到"导通"，或从"导通"到"截止"，不是瞬时完成的，它需要一段稳定时间。下述这些现象就是这一特性的表现。 压敏电阻冲击电流减额特性 通流量指标给定了压敏电阻能承受的8/20电流波冲击一次和二次的最大电流值。当电流波的时间宽度τ增大时，或冲击次数n增多试，允许的电流峰值Ip应随之减小。曲线 Ip=f(τ，n)称作冲击电流减额特性。 压敏电阻电容量 电容量压敏电阻器的固有电容量Co，随着规格的不同，大体在几个PF到104PF左右，它与压敏电阻的电阻成分相并联，对测试过程产生影响。测试信号刚一加上是首先对它充电，测试信号结束后，这个Co上存储的电荷要放电。为此，在测试过程中应注意：（1）在相同的加压比下，压敏电阻器的工频交流漏电流比直流漏电大。（2）施加在试样上的测量电压（电流），应保持足够的时间，使电容上的电荷状态稳定，然后才能读取测试结果。（3）若试样电容量较大，且测试电压较高，则在测试信号结束后，应使试样充分放电，以免试样在测量过程中储存的电荷对人体造成电击。 压敏电阻极性现象 极性现象极性是指压敏电阻两个方向的测试结果不一致，低压压敏电阻的这一现象尤为明显。从前面几章的讨论可以知道，产生这一现象的原因有两个：一是电阻体内正方向的势垒与反方向的势垒本来就不是完全相同的，二是压敏电阻经电流电压作用后产生了劣化，使得两
什么是压敏电阻?压敏电阻基础知识 1、什么是“压敏电阻” “压敏电阻是中国大陆的名词，意思是”在一定电流电压范围内电阻值随电压而变”，或者是说”电阻值对电压敏感”的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的”氧化锌”（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾，压敏电阻器是按其用途来命名的，称为”突波吸收器”。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。 2、压敏电阻电路的“安全阀”作用 压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值”UN”时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。 3、应用类型
不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同， 因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这种差异，对于正确使用是十分重要的。 4、电路功能用压敏电阻 压敏电阻主要应用于瞬态过电压保护，但是它的类似于半导体稳压管的伏安特性，还使它具有多种电路元件功能，例如可用作：（1）直流高压小电流稳压元件，其稳定电压可高达数千伏以上，这是硅稳压管无法达到的。 （2）电压波动检测元件。 （3）直流电瓶移位元件。 （4）均压元件。 （5）荧光启动元件 5、保护用压敏电阻的基本性能 （1）保护特性，当冲击源的冲击强（或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压（Urp）。 （2）耐冲击特性，即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以及多次冲击相继出现时的平均功率。 （3）寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间（小时数）。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。
压敏电阻的特性与参数以及如何选用 压敏电阻的特性与参数以及如何选用 如果电机是AC24V的，在电机方向线对地接一个470K压敏电阻；如果电机是AC220V，则加471K压敏电阻。意义重要是消除电机换相产生的尖峰高压。 压敏电阻的测量：压敏电阻一般并联在电路中使用，当电阻两端的电压发生急剧变化时，电阻短路将电流保险丝熔断，起到保护作用。压敏电阻在电路中，常用于电源过压保护和稳压。测量时将万用表置10k档，表笔接于电阻两端，万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值，如果超出这个数值很大，则说明压敏电阻已损 压敏电阻标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示，如加J为家用，后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量，但不能承受毫安级以上的持续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用，一般选择标称压敏电压V1mA 和通流容量两个参数。 1、所谓压敏电压，即击穿电压或阈值电压。指在规定
电流下的电压值，大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值，其产品的压敏电压范围可以从10 －9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般 V1mA=1.5Vp=2.2V AC，式中，Vp为电路额定电压的峰值。V AC为额定交流电压的有效值。ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的，它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V，则压敏电阻电压值 V1mA=1.5Vp=1.5×1.414×220V=476V，V1mA=2.2V AC=2.2×220V=484V，因此压敏电阻的击穿电压可选在470－480V 之间。 2、所谓通流容量，即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下，对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言，压敏电压的变化不超过±10％时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命，ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发，要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下，实际发生的通流量是很难精确计算的，则选用2－20KA的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时，可将几只单个的压敏电阻并联使用，并联后的压敏电不变，其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同，否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。 压敏电阻器的应用原理
电力电子技术实验指导书 河南机电职业学院 2010年4月
学生实验守则 一、学生进入实验室必须服从管理，遵守实验室的规章制度。保持实验室的安静和整洁，爱护实验室的一切设施，不做与实验无关的事情。 二、实验课前要按照教师要求认真预习实验指导书，复习教材中于实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的在理论知识，同时写出实验预习报告，并经教师批阅后方可进行实验。 三、实验课上要遵守操作规程，线路连接好后，先自行检查，后须经指导教师检查后，才可接通电源进行实验。如果需更改线路，也要经过教师检查后才能接通电源继续实验。 四、学生实验前对实验所用仪器设备要了解其操作规程和使用方法，实验过程中按照要求记录实验数据。实验中有仪器损坏情况，应立即报告指导教师检查处理。凡因不预习或不按照使用方法误操作而造成设备损坏后，除书面检查外，还要按照规定进行赔偿。 五、注意实验安全，不要带电连接、更改或拆除线路。实验中遇到事故应立即关断电源并报告教师处理。 六、实验完成后，实验数据必须经教师签阅后，方可拆除实验线路。并将仪器、设备、凳子等按照规定放好，经教师同意后方可离开实验室。 七、实验室仪器设备不能擅自搬动、调换，更不能擅自带出实验室。 八、因故缺课的同学可以向实验室申请一次补做机会。无故缺课、无故迟到十五分钟以上或者早退的不予补做，该实验无成绩。
第一章电力电子技术实验的基本要求 和安全操作说明 《电子电力技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等。而实验环节是该课程的重要组成部分，通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高动手能力、分析和解决问题的独立工作能力。 1-1 实验的特点和要求 电力电子技术实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。理论教学是实验教学的基础，要求学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促进理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。通过实验，学生应具备以下能力： （1）掌握电力电子变流装置的主电路、触发和驱动电路的构成及调试方法，能初步设施和应用这些电路； （2）熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能和使用方法； （3）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题； （4）能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。 1-2 实验前的准备 实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。因此，实验前应做到： (1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。 (2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。 (3)写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。 (4)进行实验分组，一般情况下，电力拖动自动控制系统实验的实验小组为每组2～3人。 1-3 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点： (1)实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。 (2)指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。 (3)按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。 (4)按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下，接线次序为先主电路，后控制电路；先串联，后并联。在进行调速系统实验时，也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。 (5)完成实验系统接线后，必须进行自查。串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项
片式压敏电阻器（V ARISTOR）是压敏电阻器的一种.它是用氧化锌非线性电阻元件作为核心而制成的电冲击保护器件。氧化锌非线性电阻元件是以氧化锌（zn0 ）为主体材料，添加多种其他微量元素，用陶瓷工艺制成的化合物半导体元件。它的基本特性是电流一电压关系的非线性。当加在它两端的电压低于某个阀电压，即“压敏电压”时，它的电阻值极大，为兆欧级；而当加在它两端的电压超过压敏电压后，电阻值随电压的增高急速下降，可小到欧姆级、毫欧姆级。压敏电阻器与普通电阻器不同，普通电阻器遵守欧姆定律，而片式压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。当片式压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，其电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。当片式压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，它将被迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。当其两端电压低于标称额定电压时，片式压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。一般而言,片式压敏电阻器的制作工艺流程如下:叠层,切割,排胶,烧结,倒角,涂敷,端电极,电镀. 压敏电阻(Carbon resistor):按用途来分也称为"突波吸收器是一种具有电压电流对称特性之电压属性电阻器，它主要的设计是用来保护所有的电子产品或元件免受开关或雷击诱发所产生之突波的影响，而非线性指数的特性。特性：反应时间快速；低漏电流；优越的电压比；宽广之电压与能量比；低备用电力且无后续电流；高效能之突波电流处理能力；抑制电压特性之稳定执行能力。压敏电阻在休息时，相对受保护的电子元件而言，具有很高的阻抗生素数兆欧姆)，而且不会改变设计电路特性，但当瞬间突波电压出现(越过压敏电阻之崩溃电压时)，该压敏电阻之阻抗会变低(仅有几个欧姆而已)，并造成原线路短路，换言之电子产品或元件因此而受到保护。主要用途：防雷，过压保护。如电力变压器在进户端放入氧化锌避雷器可以有效防雷，电子设备在电网电源输入端放入压敏电阻，一但电网电压升高压敏电阻会不可恢复击穿短路同时保险丝也将断开，从而有效的放止过电压进入线路板。在空调线线路板应用压敏电阻最为多。 压敏电阻的先择与使用 压敏电阻的测量: 压敏电阻一般并联在电路中使用,当电阻两端的电压发生急剧变化时,电阻短路将电流保险丝熔断,起到保护作用.压敏电阻在电路中,常用于电源过压保护和稳压.测量时将万用表置10k档,表笔接于电阻两端,万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值,如果超出这个数值很大,则说明压敏电阻已损 压敏电阻标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示,如加J为家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面.压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在用作过压保护时必须考虑到这一点.压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压V1mA和通流容量两个参数. 1、所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压.指在规定电流下的电压值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从10-9000V不等.可根据具体需要正确选用.一般V1mA=1.5Vp=2.2VAC,式 中,Vp为电路额定电压的峰值.VAC为额定交流电压的有效值.ZnO压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命.如一台用电器的额定电源电压为220V,则压敏电阻电压值 V1mA=1.5Vp=1.5××220V=476V,V1mA=2.2VAC=2.2×220V=484V,因此压敏电阻的击穿电压可选在470-480V之间.