壓敏電阻器的基本應(yīng)用原理是什么？

“壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用于在電路承受過(guò)壓時(shí)進(jìn)行電壓鉗位，吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡(jiǎn)寫為“VDR”, 或者叫做“Varistor"。

壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)品種?，F(xiàn)在大量使用的"氧化鋅"(ZnO)壓敏電阻器，它的主體材料有二價(jià)元素鋅(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來(lái)看，氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。 在中國(guó)臺(tái)灣，壓敏電阻器稱為"突波吸收器",有時(shí)也稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。

壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比氣體放電管快，比TVS管稍慢一些，一般情況下用于電子電路的過(guò)電壓保護(hù)其響應(yīng)速度可以滿足要求。壓敏電阻的結(jié)電容一般在幾百到幾千Pf的數(shù)量級(jí)范圍，很多情況下不宜直接應(yīng)用在高頻信號(hào)線路的保護(hù)中，應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí)，因?yàn)槠浣Y(jié)電容較大會(huì)增加漏電流，在設(shè)計(jì)防護(hù)電路時(shí)需要充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。壓敏電阻器簡(jiǎn)稱VDR，是一種對(duì)電壓敏感的非線性過(guò)電壓保護(hù)半導(dǎo)體元件。

壓敏電阻作為一種重要的電子元器件，具有靈敏、穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。下面，我們通過(guò)數(shù)據(jù)羅列和案例分析，來(lái)詳細(xì)了解壓敏電阻的工作原理和應(yīng)用。

常用壓敏電阻器

1首先，讓我們來(lái)了解一下壓敏電阻的工作原理。壓敏電阻是一種阻值隨外加電壓變化而變化的電阻，其主要原理是利用壓電效應(yīng)、熱釋電效應(yīng)、勢(shì)壘效應(yīng)等物理效應(yīng)，使材料的電阻值隨著外部環(huán)境的變化而發(fā)生變化。

壓敏電阻的主要參數(shù)包括阻值、響應(yīng)時(shí)間、耐壓和功率。其中，阻值指電阻器的電阻值，通常用歐姆(Ω)為單位表示。響應(yīng)時(shí)間是指壓敏電阻器受到外部壓力或電場(chǎng)后，輸出電信號(hào)的時(shí)間。耐壓是指電阻器能夠承受的最大電壓，常用伏特(V)為單位表示。功率是指電阻器能夠承受的最大功率，通常用瓦特(W)為單位表示。

計(jì)算壓敏電阻的電阻值需要考慮其材料的參數(shù)，如載流子濃度、晶粒度、燒結(jié)溫度等。同時(shí)，壓敏電阻的電阻值還會(huì)隨著環(huán)境溫度、濕度、壓力等因素的變化而發(fā)生變化。

以壓敏電阻的阻值為例，通常使用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試壓敏電阻的電阻值。在測(cè)試前，需要先將萬(wàn)用表調(diào)整到正確的測(cè)試范圍。然后，將待測(cè)的壓敏電阻器兩端連接到萬(wàn)用表的測(cè)試引腳上，通過(guò)萬(wàn)用表來(lái)讀取電阻值。需要注意的是，在測(cè)試壓敏電阻器時(shí)，需要避免施加過(guò)高的電壓或電流，否則會(huì)導(dǎo)致壓敏電阻器損壞或電路短路。

當(dāng)計(jì)算壓敏電阻器的電阻值時(shí)，可以使用以下公式：

R = ρ * L / A

其中，R為電阻值，單位為歐姆(Ω);ρ為電阻材料的電阻率，單位為歐姆米(Ω·m);L為電阻器的長(zhǎng)度，單位為米(m);A為電阻器的橫截面積，單位為平方米(m^2)。

需要注意的是，壓敏電阻器的電阻值還會(huì)受到壓力、溫度等外界因素的影響，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。

壓敏電阻結(jié)構(gòu)圖

2.接下來(lái)，讓我們來(lái)看一些實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景。壓敏電阻在各種電子產(chǎn)品中都有廣泛應(yīng)用。例如，智能手機(jī)中的觸摸屏、數(shù)字相機(jī)中的手動(dòng)對(duì)焦、電動(dòng)汽車中的電池管理系統(tǒng)等，都需要使用壓敏電阻。

壓敏電阻

3.此外，壓敏電阻還被廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、自動(dòng)化控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。例如，在安防監(jiān)控領(lǐng)域中，壓敏電阻可以用于門禁系統(tǒng)、人員計(jì)數(shù)器等設(shè)備中;在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，壓敏電阻可以用于溫度控制、濕度控制等設(shè)備中。

壓敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的非線性伏安特性原理制成的電阻器，是一種限壓型器件。不過(guò)壓敏電阻很多人還是不太了解，以為壓敏電阻是通過(guò)壓力來(lái)改變電阻值的。

其實(shí)壓敏電阻不是通過(guò)壓力改變電阻值，而是對(duì)電壓靈敏，壓敏電阻在一定的電壓范圍內(nèi)，壓敏電阻的阻值會(huì)隨著電壓的變化而變化，是一種對(duì)電壓靈敏的電阻器。

壓敏電阻在電路中起著重要作用，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間時(shí)，可以利用壓敏電阻的特性，將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，以抑制電路中會(huì)出現(xiàn)的異常過(guò)電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。

那么你知道壓敏電阻的專用術(shù)語(yǔ)標(biāo)稱電壓、壓敏電壓、殘壓比、絕緣電阻、通流容量、漏電流是什么意思嗎?不知道的一起往下看吧。

標(biāo)稱電壓(V)：又稱為額定電壓，是指通過(guò)1m直流電流時(shí)壓敏電阻器兩端的電壓值。

壓敏電壓：特定的電流(1mA DC)流經(jīng)壓敏電阻器時(shí)，在壓敏電阻器兩端所測(cè)得的電壓值。

殘壓比：指通過(guò)壓敏電阻的電流為某一值時(shí)，在壓敏電阻兩端所產(chǎn)生的電壓稱為這一電流值的殘壓。而殘壓比是殘壓與標(biāo)稱電壓之比。

絕緣電阻：絕緣物在規(guī)定條件下的直流電阻，壓敏電阻的絕緣電阻指壓敏電阻器的引出線(引腳)與電阻體絕緣表面之間的電阻值。

通流容量(kA)：也稱通流量，在規(guī)定的時(shí)間間隔和次數(shù)，施加標(biāo)準(zhǔn)的沖擊電流下，允許通過(guò)壓敏電阻器上的峰值電流值。

漏電流(mA)：是指壓敏電阻器在規(guī)定的溫度和峰值直流電壓下，流過(guò)壓敏電阻器的電流。

智旭電子壓敏電阻

在使用壓敏電阻時(shí)好好了解壓敏電阻的專用術(shù)語(yǔ)，這樣在使用壓敏電阻時(shí)才知道使用成果怎樣，哪里出問(wèn)題立馬就知道了。壓敏電阻應(yīng)用范圍大，難免會(huì)有商家賣劣質(zhì)的壓敏電阻，因此在選購(gòu)壓敏電阻時(shí)要注意辨別。