压敏电阻器是什么？具有哪些技术参数？

　　压敏电阻器是指一种对电压变化反应灵敏的限压型元件。压敏电阻是电压敏感电阻器的简称，是一种非线性电阻元件。

压敏电阻器（Varistor），全称为电压敏感型电阻器（Voltage Dependent Resistor， VDR），是一种特殊的电子元器件。

它的核心特征和功能是：

阻值对电压高度敏感： 在其正常的工作电压范围内，它的电阻值非常高（接近开路），流过的电流（泄漏电流）很小。
电压超过阈值时阻值急剧下降： 当施加在其两端的电压超过其特定的阈值电压（称为压敏电压或标称电压）时，它的电阻值会瞬间急剧下降（几个数量级），从而允许很大的电流通过，将多余的电压（能量）旁路或吸收掉。
非线性伏安特性： 它的电流（I）与电压（V）的关系遵循非常显著的非线性指数规律（大致为 I ≈ kVᵅ， α是很大的数）。
主要用途： 过电压保护。它可以快速有效地吸收或钳位电路中因雷击、静电放电（ESD）、开关操作（感性负载）等引起的瞬时高压尖峰（浪涌），保护后端敏感电子元件（如集成电路、晶体管等）免受损坏。常用于电源电路、通信接口、各类家电（电磁炉、空调等）、工业控制设备等的输入端。

压敏电阻器的主要技术参数包括：

压敏电压（也称标称电压）： (V1mA 或 Vn)
- 定义： 在直流测试条件下，当流过的电流为 1mA 时，压敏电阻器两端的电压值。这是最重要的参数之一，代表了压敏电阻开始显著动作、电阻值急剧下降的“阈值”。
- 意义： 选择压敏电阻时，压敏电压必须高于被保护电路的最大连续工作电压峰值（或交流电压的峰值），但需低于需要被钳位到的安全电压值。例如，用于220V AC（峰值约311V）线路保护的压敏电阻，通常选用压敏电压在470V至680V之间的型号。
最大连续工作电压 (AC 和 DC)：
- 定义：
  - 最大连续工作交流电压 (Vrms / MCOV AC)： 压敏电阻可以长期、安全、稳定地承受的最大交流有效值（RMS）电压。
  - 最大连续工作直流电压 (Vdc / MCOV DC)： 压敏电阻可以长期、安全、稳定地承受的最大直流电压。
- 意义： 确保在电路正常工作时，压敏电阻处于高阻状态，不会因持续过热而损坏。
最大钳位电压/限制电压 (Clamping Voltage, Vc)：
- 定义： 在承受特定大小的规定波形（通常是8/20μs电流脉冲）的冲击电流时，压敏电阻两端所呈现的最高电压值。
- 意义： 这是对后级电路保护能力的直接体现。它表示在遭遇特定浪涌时，被保护设备两端实际会承受的最大电压。此值必须低于被保护器件能耐受的安全电压极限。越低代表保护效果越好（钳位能力强）。
能量耐量 (Energy Rating)：
- 定义： 在特定脉冲波形（如10/1000μs波形）下，压敏电阻能够承受而不损坏的最大单次（或多次累计）脉冲能量值（单位：焦耳 J）。不同脉冲波形（如8/20μs）下的能量值需换算或参考标准。
- 意义： 衡量压敏电阻吸收一次大能量浪涌（如雷击）的能力。选择时要考虑应用场景可能遇到的预期浪涌能量。
最大峰值电流 (Maximum Peak Surge Current, Ip)：
- 定义： 压敏电阻在规定波形（最常用的是8/20μs电流波）和规定次数（通常1次）的冲击下，能承受而不破坏（参数退化或损坏）的最大浪涌电流峰值。
- 意义： 衡量设备应对极端瞬时大电流冲击的能力。与能量耐量紧密相关，但更侧重电流峰值。
响应时间 (Response Time)：
- 定义： 压敏电阻从检测到电压尖峰开始，到其阻抗开始显著下降、发挥限制作用所需的时间。通常非常快，处于纳秒（ns）级。
- 意义： 快的响应时间（纳秒级）是压敏电阻能够有效拦截和吸收极短时间浪涌（如ESD）的关键原因。
漏电流 (Leakage Current, Il)：
- 定义： 在低于压敏电压的连续工作电压（如最大连续工作交流电压）下，流过压敏电阻的微小电流。
- 意义： 这个电流应非常小（微安级），以确保正常工作时对电路影响最小，避免不必要的功耗和发热。
电容值 (Capacitance)：
- 定义： 在低于压敏电压的小信号电压下，压敏电阻表现出一定的电容特性，其电容值由其材料和物理结构决定。
- 意义： 在高频电路中，可能需要考虑这个寄生电容对信号完整性的影响。
非线性系数 (Nonlinear Coefficient, α)：
- 定义： 描述伏安特性曲线陡峭程度的参数。α值越大，表示在压敏电压附近，电阻值随电压的变化越急剧，保护性能（钳位比）通常越好。
- 意义： 理论上表征性能，但在选型中一般直接参考Vc值更为直观。
电压温度系数 (Voltage Temperature Coefficient)：
- 定义： 压敏电压随环境温度变化的相对变化率（通常比较小）。
- 意义： 确保在预期工作温度范围内，保护性能不会因温度变化而显著漂移。

总结： 压敏电阻就像电路中的“电压敏感型安全阀”。平时关闭（高阻），对电路无影响。一旦检测到危险的“高压洪水”（过电压），它瞬间打开（电阻急剧下降），开辟一条泄洪通道（旁路大电流），将“洪水位”（电压尖峰）限制在安全值（钳位电压）以下，从而保护下游脆弱的“田地”（电子元器件）不被冲毁（损坏）。其核心参数（压敏电压、最大连续工作电压、钳位电压、能量/电流容量）共同决定了其在特定应用中的保护能力和可靠性。选择时需综合考虑这些参数与电路的实际要求。