壓敏電阻在電子設備中的應用

梁仙

摘 要 壓敏電阻，在一定溫度下電導值隨著電壓增加則急劇增大的元件，采用的是半導體材料作為電阻，所以從屬性上而言也是半導體電阻器的一個品種。但用材料角度而言，半導體材料是由鋅和氧組成，是一種II族氧化物半導體，在正常電壓下的電阻值很高，可以達到歐兆級別，且會雖則電壓增加電阻下降，具有較為突出的伏安特性。這種電阻的特性決定其用途，由于會隨著電壓改變電阻值發生明顯變化，多用于保護電子產品，是電子保護裝置的元件之一，以保護電子設備的累積浪涌或者是各種裝置中脈沖抑制等。本文主要是從壓敏電阻的性質和材料組成入手，介紹其獨特性和應用范圍，并分析其在電子設備中的應用特性。

關鍵詞 壓敏電阻 電子設備 應用

中圖分類號：TM862文獻標識碼：A

1壓敏電阻的性質特點

壓敏電阻是一種多種功能性的元件，多為氧化鋅，氧化鋅壓敏電阻是多功能型的陶瓷材料，以氧化鋅為主體，結合其他氧化物改性形成燒結體材料，因為造價低廉以及響應時間快等，具有較強的應用優勢，被廣泛地應用于電子設備和電力系統中。

壓敏電阻的性質特點有三，一是電氣特性，壓敏電阻的主要功能是可以探測與抑制反復出現的浪涌電壓，在保護自身不受破壞的前提下，發揮非線性伏安特性，在穩定電壓工作下不會出現較大的漏電流。其電氣特性決定其可以用用于各種半導體器件制造中，就像是齊納二極管一樣，但其伏安特性更由于齊納二極管，相當于兩個背對背的齊納二極管的作用，非線性伏安特性明顯，具有上那個伏安特性區域，預擊穿區，是在正常電路下壓敏電阻所處的安全狀態。擊穿區，是壓敏電阻器兩端施加大于壓敏電阻電壓時，壓敏電阻所處的狀態，壓敏電阻到點是一種隧道擊穿電子電導機理，呈現優良的非線性電導特性。上升區則是電流與電壓幾乎相當于是線性關系，壓敏電阻器在該區域內有劣化，失去了一致電壓和吸收或者是釋放浪涌的特性。所以壓敏電阻也有一定的應用范圍，超出范圍就出紊亂，無法保護電子設備浪涌電壓等。

二是漏電流，漏電流是氧化鋅壓敏電阻的電壓非線性關系，由于ZnO壓敏電阻的電壓非線性系數a與硅齊納二極管相等，由于其較大的a值，所以氧化鋅壓敏電阻的漏電流很少，一般情況下顯著小于標準值10%eA，極少數情況會出現漏電流。

2壓敏電阻在電子設備中應用

壓敏電阻在電子的具體應用有兩點，一是應用于低電壓器設備的防雷中，二是應用在汽車中。首先，壓面電阻可以探測和抑制反復出現的浪涌電壓，且自身不受破壞，而我國南方多數地區在夏季，都會出現低壓電器被雷擊損傷的情況，不僅造成較大的財產損失，還會出現人員傷害，壓敏電阻由于其特殊的電氣特性，可以用制造各種半導體器件，以保護電子設備和過電壓狀態下的雷擊浪涌保護，確保各種低電壓器設備在雷擊下能正常運行。雷擊造成抵押電氣設備損傷，主要是由于配電設備防雷保護沒有達到技術規范，且雷擊產生的過電壓容易造成電氣損傷，因為10kV避雷器若是在 5kA的沖擊電流下，縱使是殘壓也會達到50kV，這就意味著避雷器難以發揮作用，不僅如此，由于電磁感應作用低壓側會出現較大的過電壓，殘壓也會到達1kV—3kV，大電壓出現導致低電壓電器出現損壞。

壓敏電阻的應用，可顯著保護低電壓電器設備，一般情況下為了防止雷擊，想要按照規范做好各項防雷措施，然后在用戶電源端安裝壓敏電阻，從而在電源端上實現電阻調節。若是電源端有較大電壓，就會擊穿壓敏電阻，確保兩端電壓維持在正常值，從而保護電設備，且用相線或者是零線引入雷擊過電壓，可以通過兩個壓敏電阻起到擊穿作用，將兩端電壓維持在正常值，并同時燒斷熔絲，保證壓敏電阻不會有持續電流通過，以保護壓敏電阻。

其次，壓敏電阻在汽車中的應用，主要是為了引入現代化的電子技術，現如今半導體器件也是汽車引入的新元件之一，主要是應用于保護汽車的電氣系統，避免過電壓和浪涌能量對系統的損傷。壓敏電阻在汽車中的應用可避免采用多種技術調整電氣系統，直接用一個低壓高能的氧化鋅壓敏電阻（MYN1），在電源的ab兩端中進行電壓和電流調節，保護整個電氣系統。就算蓄電池與電源斷開或者是有負荷急減情況，ab兩端出現較大的浪涌能量，壓敏電阻也能保護半導體器件和各種電子設備不受浪涌沖擊，進而減低汽車體積與重量，并且減少運行油耗。

所以，壓敏電阻在汽車中的應用不僅有保護作用，更可以改進汽車制造技術和性能。 此外，壓敏電阻也能夠保護電壓，對電子點火出現的過電壓進行抑制，由于點火系統在正常工作狀態時，點火圈會出現反電勢，若是匝比計算次級 L2 兩端電壓超出 20kV，則高壓會導致火花塞瞬間被擊穿，從而正常點火啟動。但要是點火系統發生故障，出現點火不正常，產生的感應電壓就會導致點火系統初級兩端出現較高的過電壓，會縮短壽命。應用壓敏電阻器，直接在復合管兩端上連接壓敏電阻，就能夠保護點火系統，抑制過電壓，且保護汽車電氣系統。

3結語

綜上所述，壓敏電阻具有較強的電氣特性，并且是一種十分成熟的電子元件，可應用于各種電子設備中，以保護過電壓以及減少雷擊損傷，有利于提高器件的穩定性和使用特性，可應用于防雷和保護汽車電氣與點火系統。

參考文獻

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