EMC-压敏电阻 / 四六文摘

一、压敏电阻

Voltage Dependent Resistor，简写VDR或者叫Varistor，中文名称为压敏电阻（突波吸收器、电冲击<浪涌>抑制器<吸收器>）。VDR是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路中承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护后级电路敏感器件

VDR一般是以氧化锌为主要原料制造的半导体电子元件，其电阻值随施加的电压非线性变化，由于电阻值对电压的变化十分敏感，故称压敏电阻或突波吸收器；有直插压敏电阻和贴片压敏电阻

VDR的VI特性曲线类似于PN结那种：

所以具有双向限制特性，这使它适合接入到具有AC或者DC电源电路中

通过VI特性曲线可以看到，当压敏电阻上的电压施加到高于钳位电压时电流突然激增，即雪崩击穿的现象电阻突然降低，电子快速流动；此时电流激增，过大的电流在非常窄的电压范围内通过，压敏电阻上的电压也几乎还等于钳位电压，这意味着即使在电压瞬变的情况下VDR也像自调节器那样起作用，从而抑制任何电压尖峰

二、基本参数

压敏电压（V）：压敏电阻中通过一般V1mA=1mA直流电流时，压敏电阻两电极间的电压降
最大持续工作电压：压敏电阻能够长期承受的最大持续正弦交流电压有效值或最大直流电压。
最大极限电压（V）：在压敏能承受的最大脉冲峰值电流Ip及规定波形（8/20us）下压敏电阻两端电压峰值，如：
最大峰值电流（通流容量）（KA）：压敏电阻能够承受的波形为8/20μs的最大浪涌电流峰值。“能够承受”指：冲击后的压敏电压V1mA与冲击前的相比不大于±10%，且不能发生目视可见的机械损伤
额定功率及脉冲电流稳定性：在规定环境温度条件下，使压敏电阻变化小于10%的最大功率（测试条件如在波形为8/20μs、峰值为25A、时间间隔为6.8 sec、次数为104的电流脉冲群作用下，压敏电阻器能承受最大平均功率。“能够承受”指：冲击后的压敏电压V1mA与冲击前的相比不大于±10%，且不能发生目视可见的机械损伤）
残压比：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的残压。残压比则是残压与压敏电压之比
漏电流（mA）：两端被施加最大持续直流工作电压时，流过压敏电阻的电流
最大能量（J）：对压敏电阻施加一次10/1000μs方波电流时，它能够承受最大浪涌能量。“能够承受”指：冲击后的压敏电压V1mA与冲击前的相比不大于±10%，且不能发生目视可见的机械损伤
静态电容量（pF）：指压敏电阻本身固有的电容容量（测试条件如1KHz±10%、信号电平≦1Vrms）

三、选用方法（参考）

对于过压保护方面的应用，要充分考虑到VDR虽然可以吸收很大的浪涌电能量，但是不能承受毫安级以上的持续电流；一般考虑V1mA和通流容量两个参数，VDR的压敏电压值要大于实际电路电压值，一般用以下公式计算：

V1mA = a · v / ( b · c )

a为电源电压的波动系数，一般取1.2
v为在电路中压敏电阻两端的直流电压（交流时取电压峰值）
b为压敏电阻误差，一般取0.85
c为元件的老化系数，一般取0.9

这样算出来得到下面这个公式：

V1mA = 1.5Vp = 2.2VAC

Vp为额定电压峰值
VAC为交流电压有效值
一般会放宽到：V1mA = (1.8~2.0) Vp = (2.2~2.5) VAC

通流量的选取：通常产品给出的通流量是按照产品标准给定的波形、冲击次数和间隔时间进行冲击试验时产品所能承受的最大电流值，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，以延长产品的工作寿命。但是从压敏电阻的保护效果出发，要求所选用的通流量大一些为好。一般通流量在2~20KA之间

电容量：压敏电阻有电容量，根据外形尺寸和标称电压的不同，其值在数百至数千pF之间，不适合在高频场合下使用：