氧化锌非线性电阻片的技术 随着氧化锌非线性电阻片性能的提高和设计技术的进步，由氧化锌非线性电阻片组装成的金属氧化物避雷器得到了广泛应用及发展，目前国际上的氧化锌非线性电阻片技术已经发展到了第4代。 第1代氧化锌非线性电阻片于20世纪60年代末产生，延续使用至20世纪80年代中期，它的应用是电力系统防护雷电过电压和操作过电压方面的一次革命。但它还存在V－A曲线不够平坦、荷电率低、泄漏电流大、老化性能劣化等缺陷。 第2代氧化锌非线性电阻片自80年代初产业化以来一直延续使用至今，与第1代氧化锌非线性电阻片相比，它在添加物配合的优化方面做了很多的改良，使其抗老化性能和非线性性能得到了较大的改善。我国抚顺电瓷厂和西安高压电瓷研究所于80年代中期引进了日本公司的第二代电阻片技术，通过20多年的技术消化、吸收及改良，现在其技术性能已经在第2代基础上有了进一步的改进。 第3代氧化锌非线性电阻片技术产生于80年代中期，以日本的东芝公司的技术为代表。其主要特点是U－I特性曲线更平坦，保护特性提高，荷电率更高，非线性电阻片抗老化性能更好；2ms方波耐受能力提高近1倍，在同等吸收能量的情况下电阻片体积减少近50%，既节省了原材料，又实现了避雷器的轻型化；侧面采用低铅玻璃釉，
具有耐受4/10μs大电流的能力，同时耐湿性能增强，适应各种绝缘介质。因此可以在各种气体、绝缘油以及直接注射成形的硅橡胶中使用。 第3代氧化锌非线性电阻片被誉为高性能阀片。 第4代氧化锌非线性电阻片在90年代实现了产业化，它存第3代氧化锌非线性电阻片技术的基础上通过添加新的成分。将单位高度的参考电压提高了2～3倍，达到了400V /mm 和600V／mm，即存等参考电压将片高度减至原来的1.2倍以上。目前，它主要应用于组合电器用罐式避雷器中，它的应用可大大减小罐式避雷器的体积，使其实现小型化。现阶段正在进行将其应用于复合型带串联间隙线路避雷器的研究，它的开发应用将可以使线路避雷器实现小型化与轻型化，更便于安装。 第4代电阻片被称之为高梯度电阻片。电阻片技术的发展情况见表2-1。综上所述，随着电阻片技术的飞速发展及电阻片性能的不断提高，避雷器的结构也相应发生了很大改变，且保护性能也越来越好。
氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用 压敏电阻是由在电子级ZnO 粉末基料中掺入少量的电子级Bi 2O 3、Co 2O 3、MnO 2、Sb 2O 3、TiO 2、Cr 2O 3、Ni 2O 3等多种添加剂，经混合、成型、烧结等工艺过程制成的精细电子陶瓷；它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性，主要用于感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量。 1 氧化锌压敏电阻电性能参数 1.1 压敏电压U 1mA 压敏电阻的电流为1mA 时所对应的电压作为I 随U 迅速上升的电压大小的标准，该电压用U 1mA 表示，称为压敏电压。压敏电压是ZnO 压敏电阻器伏安曲线中预击穿区和击穿区转折点的一个参数，一般情况下是1mA （Φ5产品为0.1mA ）直流电流通过时，产品的两端的电压值，其偏差为±0.1%。 1.2 最大连续工作电压MCOV 最大连续工作电压MCOV 指的是压敏电阻在应用时能长期承受的最大直流电压U D C 或最大交流电压有效值 U RMS 。最大直流电压的值为80%~92%U 1mA ，或产品在85℃下，正常工作1000h ，施加的最大直流电压；最大交流电压的值为60%~65% U 1mA ，或产品在85℃下，正常工作1000h ，施加的最大交流电压。 1.3 漏电流 I L 漏电流(mA)也称等待电流，是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下，流过压敏电阻器电流。IEC 对漏电流 I L 较为普遍的定义是：环境温度25℃时，在压敏电阻上施加其所属规格的最大连续直流工作电压 U DC 时，流过压敏电阻的直流电流。 一般而言，在材料配方和烧结工艺固定的情况下，漏电流适中的压敏电阻具有较好的安全性和较长的寿命。 1.4 非线性指数α 非线性指数α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。 它是一个元件的电阻值是否随电压或电流变化和变化是否敏感的标志。ZnO 压敏电阻器是一种非线性导电电阻。α在预击穿区和击穿区是不同的，一般所指是预击穿区的非线性系数。IEC 规定： )/l g (1 1.01mA mA U U =α（瓷片直径7mm 及以上的压敏电阻） )/lg(1 01.01.0mA mA U U =α（瓷片直径5mm 的压敏电阻） IEC 规定的非线性指数实际上只能表示压敏电阻在0.1mA~1mA 或0.01mA~0.1mA 之间的平均非线性指数。由于击穿区的特性接近于直线，而且上述电流区域处于击穿区内，因此IEC 规定的非线性指数可以近似地表示压敏电阻击穿后的整体非线性特性的好坏。 1.5 电压比 电压比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。 1.6 残压 U R 残压 U R 是指特定波形的浪涌电流流入压敏电阻器时，它两端电压的峰值。一般来说，
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）。
压敏电阻如何能起到高压保护的作用？ 悬赏分：0 - 解决时间：2007-2-1 10:53 例如一个360v的压敏电阻如何知道它的的阀门电压？压敏电阻串一个16K的电阻能否接在L与N之间起到过压保护的功能呢？ 提问者：fier180 - 见习魔法师二级最佳答案 “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。 根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两大类：①保护用压敏电阻，②电路功能用压敏电阻。 3.1保护用压敏电阻 （1）区分电源保护用，还是信号线，数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同的技术标准的要求。（2）根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同，可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。 （3）根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型，高功率型和高能型这三种类型。 ★浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电压的峰值可能很大。绝大多数压敏电阻器都属于这一类。 ★高功率型：是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器，例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻，这里冲击电压周期出现，且周期可知，能量值一般可以计算出来，电压的峰值并不大，但因出现频率高，其平均功率相当大。 ★高能型：指用于吸收发电机励磁线圈，起重电磁铁线圈等大型电感线圈中的磁能的压敏电压器，对这类应用，主要技术指标是能量吸收能力。 压敏电阻器的保护功能，绝大多数应用场合下，是可以多次反复作用的，但有时也将它做成电流保险丝那样的"一次性"保护器件。例如并接在某些电流互感器负载上的带短路接点压敏电阻。 3.2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
压敏电阻原理概述 本文就氧化锌压敏电阻的原理、特性、正确选用等问题进行简介，并提供一些应用电路实例供各位参考。 ZnO压敏电阻实际上是一种伏安特性呈非线性的敏感元件，在正常电压条件下，这相当于一只小电容器，而当电路出现过电压时，它的内阻急剧下降并迅速导通，其工作电流增加几个数量级，从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏，它的伏安特性是对称的，如图(1)a 所示。这种元件是利用陶瓷工艺制成的，它的内部微观结构如图(1)b 所示。微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低，而晶界层的电阻率却很高，相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒，这就是一压敏电阻单元，每个单元击穿电压大约为 3.5V，如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的单元越多，其击穿电压就超高，基片的横截面积越大，其通流容量也越大。压敏电阻在工作时，每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量，而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率，这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。 压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端，如图(2)所示 压敏电阻的Zv与电路总阻抗（包括浪涌源阻抗Zs）构成分压器，因此压敏电阻的限制电压为V=VsZv/(Zs+Zv)。Zv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧，甚至小于1Ω。由此可见Zv在瞬间流过很大的电流，过电压大部分降落在Zs上，而用电器的输入电压比较稳定，因
而能起到的保护作用。图(3)所示特性曲线可以说明其保护原理。直线段是总阻抗Zs，曲线是压敏电阻的特性曲线，两者相交于点Q，即保护工作点，对应的限制电压为V，它是使用了压敏电阻后加在用电器上的工作电压。Vs为浪涌电压，它已超过了用电器的耐压值VL，加上压敏电阻后，用电器的工作电压V小于耐压值VL，从而有效地保护了用电器。不同的线路阻抗具有不同的保护特性，从保护效果来看，Zs越大，其保护效果就越好，若Zs=0，即电路阻抗为零，压敏电阻就不起保护作用了。图(4)所描述的曲线可以说明Zs与保护特性之间的关系。
氧化锌电阻片使用说明书 乐清市天极高压电气有限公司的氧化锌电阻片（以下简称电阻片），用于220伏~500千伏电压等级氧化锌避雷器，采用先进的配方和工艺生产，正确使用可避免产生质量问题，使其优越性能得到充分发挥。为此目的，并为了广大用户充分保证避雷器的装配质量，现就阀片使用中的要求与注意事项说明如下： 1.电阻片在芯体装配前的干燥 为了加强电阻片侧面绝缘强度，在电阻片侧面涂敷了具有高绝缘性能的有机涂料。目前国内普遍使用的有机涂料都有一定吸潮性，加上还有吸附水和表面凝露现象（如：夏天的自来水管表面产生水珠的现象即明显的表面凝露现象），因此，避雷器芯体装配前必须对电阻片进行干燥处理。 注：避雷器是保护电器。如避雷器内部有潮气，或者密封不良潮气侵入了内部，就不仅起不了保护作用，自身还会爆炸。因此避雷器装配工艺中的一个带关键性的要点，就是装配中必须确保避雷器内部干燥，并采取严密的密封措施确保长期使用过程中潮气不能侵入。避雷器芯体装配前对电阻片进行干燥处理，是确保避雷器内部干燥的重要措施。 对电阻片进行干燥处理应注意以下几点： ⑴．电阻片干燥处理应使用有热风循环的烘箱进行，烘箱内温差不大于5℃。没有热风循环的烘箱时必须用水银温度计测定确认烘箱内上下左右的温差，温差大于10℃的应慎重使用。 ⑵．电阻片摆放烘箱内应分行、分层摆放，行间层间必须留有一定的通风空间，不可堆放成一大堆。同时要注意电阻片必须远离加热器（如：电阻丝、加热管）放置，不堵塞通风孔（道），以避免局部温度过高使有机涂层老化。 ⑶．电阻片干燥的温度以100℃±5℃，保温3~4小时为佳。对升温速度无要求，但保温时间必须是温度到达100℃后再开始计时。 ⑷．保温后电阻片必须随烘箱冷却到60℃以下方可开门取出使用。需要加速冷却时可将烘箱门打开1~10cm，但当烘箱内温度降到60℃时必须将烘箱门关严。取出使用必须随用随取，每次取出少量，不可一次大量取出放置，以免再次吸潮。 ⑸．当天没有用完的电阻片，必须放入60℃烘箱内保管，或者下次使用前重新干燥。 2. 芯体装配 避雷器芯体装配间应安装空调机和除湿机，控制装配间温度在20℃~25℃、相对湿度不大于45％. 温度、湿度达到要求并且做好了各项准备工作后，再取出电阻片装配。装配中应注意电阻片的方向，全部电阻片都必须是印有电压数字的一端朝上（避雷器高压端），印有批号的一端朝下（避雷器接地端）。装配好的芯体保管中必须采取防潮措施，不可在没有防潮措施的情况下长时间放置。110kV 及以上电压等级的避雷器，阀片以外的其他零部件（包括金属零部件）装配前也都必须进行干燥处理。 3. 芯体固化 无纬带缠绕芯体烘烤固化，必须注意以下几点： ⑴．应使用有热风循环的烘箱进行，烘箱内温差不大于5℃。没有热风循环的烘箱同样必须用水银温度计测定确认烘箱内上下左右的温差，温差大于10℃的应慎重使用。 ⑵．芯体装入烘箱内相互之间必须留有一定通风间隙，芯体也不可贴近加热器，不要堵塞通风孔（道），以防止局部温度过高导致树脂老化。 ⑶．固化时必须逐渐升温，并在100℃左右保温1小时再逐渐升温至最高温度。
探究掺杂二氧化钛对氧化锌压敏陶瓷 的影响 个人项目总结 学院材料与化学工程学院 专业无机非金属材料与工程 班级 13级无机非2班 指导教师徐海燕 提交日期 2016、1、2 在大三刚开学的时候，李燕老师对我们说我们大三的学生要做一
个CDIO项目，刚听到这个消息的时候，我的心里就在想“完了，自己的实践能力不好，以前从来没有做过这种项目，怎么办呢”，当时不知道怎么办，就按照老师的说法去找指导老师，我和室友一起找的老师是徐海燕老师，刚开始去见老师的时候，什么都没有准备，被老师教育了一顿，后来我们在去见老师的时候，都是先准备好每个人要说的东西，然后这样就不会害怕了，就这样在老师的指导下，我们一点一点把实验给做完，得到了我们想要的东西，在这次试验中，我学到了“学中做，做中学”实验原则和团队合作的实验精神，刚开始做实验的时候，我们一窍不懂，对要做什么，怎么去做一点都不了解，从最开始的实验任务布置下来，到去图书馆网上查找文献资料，再到实验方案的设计，以及后来的实验具体操作过程，我从中间的过程学到了很多知识，从对实验的一无所知，到后来知识的一点一点总结，我感觉到从书本上学到的知识得到了充分的运用。 我们一大组有十个人，后来因为实验的需要，我们学要不同条件下的实验结果，所以我们这一大组分成了三个小组，我们这组有四个人，在我们这四个人之中，每个人都有自己的任务，在每一次老师布置任务下来之后，我们都会分工好每个人需要做的东西，这样每个人都有事情可做，避免了有人偷懒的情况。 经过了差不多一个学期的实验，CDIO就快要结束了，结题汇报很快就要进行了，在整个CDIO项目期间，我感觉最重要的不是实验结果，而是实验过程让我们学到了些什么，需要掌握的知识，实验态度，
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。 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： 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
【集成电路(IC)】氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用 【集成电路氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用性能参数】 “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）”。 一、氧化锌压敏电阻器微观结构及特性 氧化锌压敏电阻器是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物、经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。它的微观结构如图1所示。氧化锌陶瓷是由氧化锌晶粒及晶界物质组成的，其中氧化锌晶粒中掺有施主杂质而呈N型半导体，晶界物质中含有大量金属氧化物形成大量界面态，这样每一微观单元是一个背靠背肖特基势垒，整个陶瓷就是由许多背靠背肖特基垫垒串并联的组合体。图2是压敏电阻器的等效电路。
氧化锌压敏电阻器的典型V-I特性曲线如图3所示： 预击穿区：在此区域内，施加于压敏电阻器两端的电压小于其压敏电压，其导电属于热激发电子电导机理。因此，压敏电阻器相当于一个10MΩ以上的绝缘电阻(Rb远大于Rg)，这时通过压敏电阻器的阻性电流仅为微安级，可看作为开路。该区域是电路正常运行时压敏电阻器所处的状态。 击穿区：压敏电阻器两端施加一大于压敏电压的过电压时，其导电属于隧道击穿电子电导机理(Rb与Rg相当)，其伏安特性呈优异的非线性电导特性，即： I=CVα 其中I通过压敏电阻器的电流C与配方和工艺有关的常数 V压敏电阻器两端的电压α为非线性系数，一般大于30 由上式可见，在击穿区，压敏电阻器端电压的微小变化就可引起电流的急剧变化，压敏电阻器正是用这一特性来抑制过电压幅值和吸收或对地释放过电压引起的浪涌能量。 上升区：当过电压很大，使得通过压敏电阻器的电流大于约100A/cm2时，压敏电阻器的伏安特性主要由晶粒电阻的伏安特性来决定。此时压敏电阻器的伏安特性呈线性电导特性，即： I=V/Rg 上升区电流与电压几乎呈线性关系，压敏电阻器在该区域已经劣化，失去了其抑制过电压、吸收或释放浪涌的能量等特性。 根据压敏电阻器的导电机理，其对过电压的响应速度很快，如带引线式和专用电极产品，一般响应时间小于25纳秒。因此只要选择和使用得当，压敏电阻器对线路中出现的瞬态过电压有优良的抑制作用，从而达到保护电路中其它元件免遭过电压破坏的目的。 二、特点 (1) 通流容量大 (2) 限制电压低 (3) 响应速度快 (4) 无续流 (5) 对称的伏安特性(即产品无极性) (6) 电压温度系数低 三、氧化锌压敏电阻器应用及注意事项 1、氧化锌压敏电阻器应用原理 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
高性能非线性氧化锌电阻片的生产工艺 氧化锌非线性电阻片是以氧化锌为主要成分，添加微亮的三氧化二铋、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二锑等金属氧化物，经过成型、烧结、表面处理等工艺过程而制成。由于氧化锌电阻片具有非常优异的非线性伏安特性，它在过电压下，电阻很小，残压很低；而在正常工作电压下，其电阻很高，相当于一个绝缘体，故可以取消火花间隙，实现避雷器无间隙、无续流(实际上续流很小，为微安级)，而且体积小，造价低，在越来越广的过电压防护中取代有间隙的碳化硅避雷器。氧化锌元件的伏安特性可用右式表达为： a UCI 式中，非线性系数a与电流密度有关，一般为～，在大的雷电流下（10千安），a也不大于，它比金刚砂阀片的a值小的多，C为常数。图3-3示出了氧化锌阀片与金刚砂阀片的伏安特性。从两者对比可知，当410I 下的残压两者相同。而在系统相电压作用下金刚砂阀片流过幅值为200～400A的电流，氧化锌阀片流过的电流却是在10～50uA。所以氧化锌避雷器可以不用串连火花间隙，直接并联在电网上，在冲击电压过后工频电压作用下无续流。 将碳化硅（SiC）电阻片加串联火花间隙组成的传统避雷器与新型的氧化锌避雷器比较，后者具有以下优点。 （1）不用串连火花间隙，可使结构简单，体积减小；也不存在因外磁套污秽，火花间隙放电电压不稳的问题，故抗污性强。 (2) 没有火花间隙放电时延问题，其陡波响应特性优与碳化硅避雷器，
提高了对设备保护的可靠性。 (3) 在雷电过电压下动作后无续流（只有微安级电流），所以引入的能量大大减少，具有耐受多重雷击和重复操作冲击过电压的能力，工作寿命长，氧化锌非线性电阻在雷电或操作冲击作用下需吸收对绝缘有害的过电压能量，与碳化硅避雷器相比，无须吸收工频续流的能量，因而流过金属氧化物避雷器的电流小于同一过电压等级下流过碳化硅避雷器的电流;另一方面，在工作中，由于无间隙避雷器的氧化锌非线性电阻长期承受工作电压的作用，因此提出了研究氧化锌电阻片的小电流特性，特别是在长期工作电压下的稳定性能等重要课题。为此，对于线路上用的避雷器提出采用带间隙的结构。 （4）通流容量大，吸收过电压能力强用作限制过电压的非线性电阻片要求有很大的通流容量，110kV以上的限压装置要求可以承受l00kA的大电流冲击，并且可以承受400A的2ms方波的多次作用。氧化锌电阻片具有很大的通流能力，与碳化硅相比，其单位面积的通流能力达倍，而其单位体积吸收过电压能力则可达4倍左右。 （5）陡波响应特性好金属氧化物避雷器不存在碳化硅避雷器中的放电时延问题，因而金属氧化物避雷器的陡波响应特性(伏秒特性)要比碳化硅避雷器平坦得多。例如:金属氧化物避雷器的冲击放电电压升高不大于倍，而碳化硅避雷器则在倍以上。金属氧化物避雷器的这一特性大大提高了对陡波头过电压的保护效果，而且有利于和被保护设备实现合理的绝缘配合。非线性氧化锌电阻片的制造工艺如下： 非线性氧化锌电阻片的关键生产工艺在于添加料研磨、喷雾造粒、成
??AUMOV????LV UltraMOV??? 儎???????????? ???? ???????? ????
2 https://www.doczj.com/doc/2912412466.html, 3 AUMOV?系列压敏电阻介绍5 LV UltraMOV?压敏电阻系列介绍6 压敏电阻基础 8 汽车MOV 背景信息和应用例举 11 LV UltraMOV?背景信息和应用例举13 低压直流 MOV 选型16 瞬态浪潮抑制技术 18 金属氧化物压敏电阻（MOV ）介绍18 压敏电阻串、并联 21 附件：技术规格和零件号相互参照 本文件的技术规格说明和说明性材料为出版时所知的最准确的描述，如有变更，恕不另行通知。 更多信息，请访问https://www.doczj.com/doc/2912412466.html, 。
https://www.doczj.com/doc/2912412466.html, 3 AUMOV TM 系列压敏电阻介绍 以上器件有以下规格： ? 磁盘大小： 5mm, 7mm, 10mm, 14mm, 20mm ? 额定工作电压：16–50VDC 额定浪涌电流：400－5000A （8/20ps ）? ? 额定助推起动功率：6－100焦耳? 额定负载突降: 25–35 V AUMOV TM 系列特点 ? 符合AEC-Q200（表10）的规定? 强劲的负载突降和助推起动功率? 通过UL 认证（可选环氧树脂涂层） ? 较高的工作温度：最高达125°C （可选酚醛树脂涂层）? 较高的额定峰值浪涌电流和能量吸收能力 AUMOV TM 系列的优点 ? 符合汽车行业要求? 符合ISO 7637-2的规定 ? 有助于电路设计员符合UL1449标准? 适合高温环境和应用 ? 卓越的浪涌保护和能量吸收能力，提高了产品的安全性? 具有通过TS16949认证的生产器件 AUMOV?系列压敏电阻是专为保护低压（12VDC 、24VDC 和42VDC ）汽车系统的电路而设计的。该系列压敏电阻有5种磁盘规格，径向引线可选择环氧树脂涂层或酚醛树脂涂层。汽车MOV 压敏电阻符合AEC-Q200（表10）的规定，能够提供强劲的负载突降、实现助推起动、产生额定峰值浪涌电流以及具有高能量吸收能力。
氧化锌陶瓷线性电阻--复合陶瓷电阻 性能: 氧化锌陶瓷线性电阻称为复合陶瓷电阻全无机材料制成，采用先进的新型陶瓷工艺，有着传统电阻无法比拟的特性，在中、高频电路，大电流脉冲电路，高电能吸收电路，间歇供电电路中应用有着独特的优越性，特别在冲击能量，峰功率，高压，或低感等多种工况同时存在时，复合陶瓷电阻能为你提供简单经济的解决方案。该产品是采用氧化锌等无机材料制成的陶瓷体导电线性电阻体。这种电阻产品具有瞬间吸收极大功率，无感，耐高压，体积小，性能稳定等优点。用其作中性点接地电阻，阻容吸收器，中、高频电阻，大功率无感电阻等，具有不可替代的优越性。 1.能量耐受能力大：每立方厘米能在很短的时间内吸收能量约为粘土碳黑陶瓷电阻的四倍。 2.无电感：电阻体导电，电感量接近于零。 3.耐高压：可在超高压，特高压输电系统中应用。 4.体积小：它的体积是金属电阻和粘土碳黑陶瓷电阻的1/4～1/10 5.性能稳定：在长期使用中，粘土碳黑陶瓷电阻阻值变化率竟达1000倍以上，而本产品变化率在设计范围以内，变化很小。 产品的优点是：能量耐受能力大，无电感，耐高压，体积小，性能稳定，耐腐蚀，耐潮湿，抗振动。 无电感，电阻体导电，通流断面大，距离短，小于引线电感很小. 耐高压，可在超高压，特高压输电系统中应用，可在空气、油、水、SF6中工作. 大功率，热容大，能承受短时间的过载和高峰值的电流，用很小的体积消耗很大的能量，峰值电流可达KA，峰值功率可达MW。每立方厘米可以在瞬间吸收大于等于800焦耳的能量。 高可靠性，不存在膜类，线绕类电阻的失效现象，合理的结构使得能量吸收分布更均匀。从而达到陶瓷电阻的功效。 产品造型多样，适用性强，设计灵活，根据使用和安装的不同需求，通过集成装配达到各种功率和阻值，还可按用户的要求设计制造，为用户提供适用性更强的配套产品。 主要技术参数： 短时能量耐受能力≥800J／cm3 电感：<0.1μH（真正无感） 电压系数：-0.2% ~ -2.5% / kV / cm 电阻阻值范围：可根据用户需求制作0.01~3k的电阻 导电率：10-2~102.m 温度系数：-0.02 ~ -0.07 ％/℃ 材料热容：2.6J/ cm3 . ℃ 工作温度：环境温度；－40～＋80℃电阻体温度：≤500℃（其性能不变） 环境温度（－40～＋80℃）：≤500℃（单次电能冲击） 线性度≤1.12 耐潮湿：可在潮湿环境中（或水中、油中）正常使用。 抗振动：由于产品强度高，可在振动环境中使用。 大气中热处理电阻值变化率：－2% 产品荣誉及应用情况： 1.本产品通过武汉高压电气研究所检测，性能稳定可靠，被中国中轻产品质量保障中心授予“质量、信誉双保障示范单位”。 2.该产品已荣获国家发明专利（专利号：ZL02140486.0）并荣获第五届国家专利技术发明奖二等奖，国家科技成果进步奖一等奖。
附 录 A （资料性附录） 工作寿命的鉴定和维护评定程序和方法 A.1 概述 MOV 的工作寿命评定，包括三个方面： a) 在最高工作温度和最大连续工作电压（U/T 应力）下的失效前平均时间（MTTF ）。 实验证明，在最高工作温度和最大连续工作电压下，MOV 的失效率()t λ接近常数，因此可以采用“失效率抽样方案和程序”（GJB2649A-2011）进行MTTF 的初始鉴定，以及失效率等级的维持和升级。 寿命年限按市场需要，优先值确定为5、10、15、20、30年。 b) 脉冲电流寿命 MOV 的脉冲电流寿命，以电流峰值（P I ）、脉冲等效方波宽度（τ）和能够耐受的次数（n ）三者的数量关系来表达, (),P I f n τ=。依据实际使用要求，若无特别规定，τ的数 值范围是17.5 μs ～10 ms ， n 的数值范围是1～106 次。 实验证明，MOV 在脉冲电流应力下的失效分布是Weibull 分布，从这个分布函数，可以计算出“特征寿命”，“平均寿命”，“中位寿命”和最小寿命。若无特别规定，寿命次数n 是指中位寿命med n ,在必要时可以规定最小寿命min n 。 c) 脉冲寿命次数转换到MOV 在安装地点的寿命年限。 A.2 U/T 应力下,失效前平均时间（MTTF ）的评定程序和方法 A.2.1 鉴定试验 A.2.1.1 鉴定试验抽样表 依据要求的寿命（年）或MTTF 值，置信度，和允许试验失效数，从表D.1，确定试验的累积元件-小时数【NH 】。 表A.1 MTTF 鉴定试验抽样表
A.2.1.2 试验装置 U/T试验装置图见图C.1。 说明： VS——可调直流电源，稳定度0.5%，交流文波＜1%，输出电流能力≥100 mA； VR——被试验压敏电阻器； TCC——恒温试验箱，±2 K； J——样品超流切断继电器； DISP——显示屏； CM——电流/功率测量电路； CON——超流检测电路； RY——电流测量电阻（若无特别规定，RY=100 Ω～500 Ω）。 图A.1 U/T应力试验装置 A.2.1.3 样品失效判据 样品失效判据如下： a)试验中超流继电器动作的样品，判定为失效； b)试验后压敏电压测量值应等于或小于0.9倍初始值的样品，判定为失效； c)试验后限制电压值等于或大于1.1倍初始值的样品，判定为失效。 A.2.1.4 确定试验时间和样品数量 a)试验时间：除非另有规定，鉴定试验时间为2000hrs。 注：寿命试验时间应满足两个要求：第一，有足够多的试样参数产生退化；第二，能区别真实老化效应与随机干扰因素。MOV的早期失效出现在（0 hrs～750hrs）试验时间内，因此寿命试验时间应明显多于750hrs。 b)样品数量：样品数量有1)、2)两种方案规定。
氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用 “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）”。 一、氧化锌压敏电阻器微观结构及特性 氧化锌压敏电阻器是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物、经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。它的微观结构如图1所示。氧化锌陶瓷是由氧化锌晶粒及晶界物质组成的，其中氧化锌晶粒中掺有施主杂质而呈N型半导体，晶界物质中含有大量金属氧化物形成大量界面态，这样每一微观单元是一个背靠背肖特基势垒，整个陶瓷就是由许多背靠背肖特基垫垒串并联的组合体。图2是压敏电阻器的等效电路。
氧化锌压敏电阻器的典型V-I特性曲线如图3所示： 预击穿区：在此区域内，施加于压敏电阻器两端的电压小于其压敏电压，其导电属于热激发电子电导机理。因此，压敏电阻器相当于一个10MΩ以上的绝缘电阻(Rb远大于Rg)，这时通过压敏电阻器的阻性电流仅为微安级，可看作为开路。该区域是电路正常运行时压敏电阻器所处的状态。 击穿区：压敏电阻器两端施加一大于压敏电压的过电压时，其导电属于隧道击穿电子电导机理(Rb与Rg相当)，其伏安特性呈优异的非线性电导特性，即： I=CVα 其中 I通过压敏电阻器的电流 C与配方和工艺有关的常数 V压敏电阻器两端的电压α为非线性系数，一般大于30 由上式可见，在击穿区，压敏电阻器端电压的微小变化就可引起电流的急剧变化，压敏电阻器正是用这一特性来抑制过电压幅值和吸收或对地释放过电压引起的浪涌能量。 上升区：当过电压很大，使得通过压敏电阻器的电流大于约100A/cm2时，压敏电阻器的伏安特性主要由晶粒电阻的伏安特性来决定。此时压敏电阻器的伏安特性呈线性电导特性，即： I=V/Rg 上升区电流与电压几乎呈线性关系，压敏电阻器在该区域已经劣化，失去了其抑制过电压、吸收或释放浪涌的能量等特性。 根据压敏电阻器的导电机理，其对过电压的响应速度很快，如带引线式和专用电极产品，一般响应时间小于25纳秒。因此只要选择和使用得当，压敏电阻器对线路中出现的瞬态过电压有优良的抑制作用，从而达到保护电路中其它元件免遭过电压破坏的目的。 二、特点 (1) 通流容量大 (2) 限制电压低 (3) 响应速度快
爱普科斯PowerPoint Design Template add your subheading 资料由深圳市宇特科技提供制作 SIOV metal oxide varistors
术语 压敏电阻： 受电压影响的电阻器，也称作VDR。如果应用的电 压超过特定材料允许的数值，压敏电阻将变为有导电性。该特性使其成为过电压保护应用的理想元件。
压敏电阻选型 1产品工作电压 2设备可承受的突波电压 3选择合适的压敏尺寸 EPCOS压敏电阻选型资料由深圳市宇特科技提供制作，技术交流 Q：573931095
压敏电阻选用时应注意的是：连续施加在压敏电阻两端的电源电压，不能超过规格表中列出的?°最大持续工作电压?±值。还要充分考虑到电网（或电路）工作电压的波动幅度, 选取压敏电阻的压敏电压值时，要留有足够的余量。 国内一般的波动幅度为30%。通过压敏电阻的最大浪涌电流不应超过技术规格书中的?°最大冲击电流?±值(也就是最大通流量)。考虑到要耐受多次冲击时，应该选用能耐受10次以上冲击的浪涌电流值。 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）。 开关型防雷器和限压型防雷器的区别开关型防雷器为间隙放电型器件，其雷电能量泻放能力大，在线路上使用的主要作用是泄放雷电能量；限压型防雷器为氧化锌压敏电阻器件，其雷电能量泻放能力小，但其过电压抑制能力好，在线路上使用的主要作用是限制过电压。因此，一般在建筑物入口处选用如开关型防雷器来泄放雷电能量，然后，在后级电路使用限压型防雷器来限制因前级雷电能量泻放后，在后级线路产生的高过电压。两种防雷器需配合使用，方能保证配电线路中设备的安全。
氧化锌压敏电阻粉体制备 压敏半导体陶瓷是指电阻值与外加电压成显著的非线性关系的半导体陶瓷。使用时加上电极后包封即成为压敏电阻器。其工作原理是基于压敏陶瓷所具有的伏安(I—V)非线性特性．即当电压低于某一临界值时，压敏电阻的阻值非常高，相当于绝缘体，当电压超过这一临界值时，电阻急剧减小．接近于导体。因为这种效应的存在，压敏电阻器被广泛应用于过压保护和稳压方面。 目前，制造压敏电阻器的半导体材料主要有两大类：SiC和ZnO。这两类压敏电阻器的I—V非线性特性都来源于陶瓷体中的晶界势垒。在ZnO压敏电阻出现以前，SiC一直是制备压敏电阻器的重要材料。相对于SiC压敏电阻器而言，ZnO压敏电阻器具有非线性系数大、响应时间短、残压低、电压温度系数小、漏电流小等独特的优良性能，因而，在电子线路、家用电器和电力系统的稳压和过压保护领域，ZnO压敏电阻器的开发与应用起着举足轻重的作用。 ZnO压敏电阻的性能取决于它的微观结构和产品的尺寸，其微观结构往往是由加入掺杂剂的种类、加入量，粉体制备工艺所引起的粉体大小、尺寸分布、形状、均匀性等的不同，以及烧结工艺、煅烧温度、煅烧时间、升温及降温速度等因素决定的。通过对这些因素的优化，可提高ZnO压敏电阻的性能。 氧化锌压敏电阻器根据其应用环境，可分为低压、高压两大类。其中低压压敏电阻器主要应用于微电子设备、电话交换机中的集成电路模块以及晶体管的浪涌等领域；高压压敏电阻器主要应用于高压、超高压输电系统、大型设备的操作保护、大气过压保护等领域。高压ZnO压敏电阻的优点是电压梯度高、大电流特性好，但能量容量小，容易损坏。解决这一问题的有效方法是开发高压高能型压敏电阻．即提高压敏电阻的电压梯度、非线性系数和减小漏电流。 氧化锌压敏电阻的主要制备方法有：固相法、液相法包覆法、燃烧法、湿化学法等，其中湿化学法包括化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、热分解法等。 本次试验采用化学共沉淀法制备氧化锌粉体。 1.氧化锌的结构、性能及应用 室温稳定的ZnO具有纤锌矿的晶体结构，其中氧 离子以六角密堆方式排列，锌占据四面体空隙的一半， 每个离子周围都不是严格四面体对称的。 氧化锌的硬度约为4.5，是一种相对较软的材料。 氧化锌的弹性常数比氮化镓等Ⅲ-Ⅴ族族半导体材料 要小。氧化锌的热稳定性和热传导性较好，而且沸点 高，热膨胀系数低，在陶瓷材料领域有用武之地。 ZnO能带的禁带宽度为3.2-3.4eV，室温下ZnO应是一绝缘体。由于结构间隙较大，Zn很容易进入间隙，形成Frenkel缺陷。或者由于高温下ZnO分解产生过量的锌并电离的缘故进入空隙，形成填隙离子，造成结构中有共有化运动的电子，形成n型半导体。 在各种具有四面体结构的半导体材料中，氧化锌有着最高的压电张量。该特性使得氧化锌成为机械电耦合重要的材料之一。 纯净的氧化锌是无色透明的。高能带隙为氧化锌带来击穿电压高、维持电场能力强、电子噪声小、可承受功率高等优点。氧化锌混入一定比例的氧化镁或氧
压敏电阻的特性介绍及设计参考 一、压敏电阻名词解释MOV：METAL OXIDE V ARISTOR 金属氧化物浪涌吸收器 V ARISTOR：V ariable Resistor 浪涌吸收器，又称压敏电阻器 ZINC OXIDE V ARISTOR 氧化锌压敏电阻 二、压敏电阻的功能V aristor是一种电压和电流对称的电压属性电阻器，用以保护电路上的元件，避免遭受到雷击或开关机所产生浪涌的影响。 Rest State Protective state 三、压敏电阻的浪涌电压种类： 直击雷浪涌（闪电对电力系统损坏，避雷器） 外部浪涌 感雷浪涌（雷击对电路中半导体元件的损害） 内部浪涌故障时发生浪涌（故障时复电造成的浪涌） 系统开关浪涌（开关时造成的浪涌） 浪涌电压 电磁感应 静电感应 五、压敏电阻的选用各种电压之间的关系如下图所示。 受保护电子元件的最高耐电压 压敏电阻器的最高抑制电压 压敏电阻器实际产生的抑制电压 压敏电压（崩溃电压） 受保护电子元器件的最高工作电压 （压敏电阻器最大可允许工作电压）
六、重要名词解释 压敏/崩溃电压：以固定电流（1MA或0。1MA）于一定时间内通过压敏电阻所产生的电压值。 最高抑制电压（MAX CLAMPING VOLTAGE）：以一定的标准脉冲电流（8/20US的波型），流过压敏电阻后所产生的电压值，若无加装压敏电阻将会产生更高的浪涌电压。 最高工作电压（MAX ALLOWABLE VOLTAGE）：压敏电阻在此电压下仍为信息状态仅流过很小的电流。 浪涌耐量（SURGE CURRENT）：压敏电阻器以标准的冲击电流（8*20US）冲击1次或2次时，压敏电压变化率小于±10%之内的最大浪涌电流。 电容值（CAPACITANCE）：在一定的频率（1KHZ）及电压条件下所测得之电容值。 额定功率：在一定温度下所消耗的最大功率。 常用压敏电阻指标：