壓敏電阻有哪些原理？|深圳比創達電子EMC

壓敏電阻是一種金屬氧化物陶瓷半導體電阻器。它以氧化鋅(ZnO)為基料，加入多種(一般5～10種)其它添加劑，經壓制成坯體，高溫燒結，成為具有晶界特性的多晶半導體陶瓷組件。氧化鋅壓敏電阻器的微觀結構如下圖1所示。

氧化鋅陶瓷是由氧化鋅晶粒及晶界物質組成的，其中氧化鋅晶粒中摻有施主雜質而呈N型半導體，晶界物質中含有大量金屬氧化物而形成大量界面態，這樣每一微觀單元是一個背靠背肖特基勢壘，整個陶瓷就是由許多背靠背的肖特基墊壘串并聯的組合體。

壓敏電阻的等效電路

壓敏電阻的V-I特性

當壓敏電阻器遭受瞬時過電壓或是浪涌時, 壓敏電阻器會從穩定狀態(近似開路) 轉向限壓狀態(高導電狀態)。

壓敏電阻典型V-I特性曲線

1)漏電流區：又稱為預擊穿區，在此區域內，施加于壓敏電阻器兩端的電壓小于其壓敏電壓，其導電屬于熱激發電子電導機理。因此，壓敏電阻器相當于一個10MΩ以上的絕緣電阻(Rb遠大于Rg)，這時通過壓敏電阻器的阻性電流僅為微安級，可看作為開路，該區域是電路正常運行時壓敏電阻器所處的狀態；

2)工作區：又稱為 擊穿區：壓敏電阻器兩端施加一大于壓敏電壓的過電壓時，其導電屬于隧道擊穿電子電導機理(Rb與Rg相當)，其伏安特性呈優異的非線性電導特性，即：

I=C*V^α

其中I為通過壓敏電阻器的電流，C為與配方和工藝有關的常數，V為壓敏電阻器兩端的電壓，α為非線性系數，一般大于30 ，由上式可見，在擊穿區，壓敏電阻器端電壓的微小變化就可引起電流的急劇變化，壓敏電阻器正是用這一特性來抑制過電壓幅值和吸收或對地釋放過電壓引起的浪涌能量。

3)上升區：當過電壓很大，使得通過壓敏電阻器的電流大于約100A/cm2時，壓敏電阻器的伏安特性主要由晶粒電阻的伏安特性來決定。此時壓敏電阻器的伏安特性呈線性電導特性，即：

I=V/Rg

上升區電流與電壓幾乎呈線性關系，壓敏電阻器在該區域已經劣化，失去了其抑制過電壓、吸收或釋放浪涌的能量等特性。

根據壓敏電阻器的導電機理，其對過電壓的響應速度很快，如帶引線式和專用電極產品，一般響應時間小于25納秒。因此只要選擇和使用得當，壓敏電阻器對線路中出現的瞬態過電壓有優良的抑制作用，從而達到保護電路中其它元件免遭過電壓破壞的目的。

綜上所述，相信通過本文的描述，各位對壓敏電阻有哪些原理都有一定了解了吧，有疑問和有不懂的想了解可以隨時咨詢深圳比創達這邊。今天就先說到這，下次給各位講解些別的內容，咱們下回見啦！也可以關注我司wx公眾平臺：深圳比創達EMC！

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審核編輯：湯梓紅