壓敏電阻在電路浪湧及瞬變防護應用分析

壓敏電阻是一種具有瞬態電壓仰制功能的限壓型保護器件。利用器件特別敏感的非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的

兩級

間，壓敏電阻可以將電壓箝位到一個相對固定的電壓值，從而實現對後級電路的保護。可以用來代替瞬態仰制二極體、齊納二極體和電容器的組合。常用於過電壓保護的壓敏電阻有金屬氧化物壓敏電阻（MOV）和碳化矽（SiC）兩類。壓敏電阻兩端正、反向都具有同二極體反向擊穿相類似的伏安特性，當作用在其兩端的電壓達到一定數值後，電阻對電壓十分敏感。

壓敏電阻最顯著的特點是非線性特性好，電壓範圍很寬，可從幾伏到幾千伏，吸收電湧電流可從幾十安到幾千安培，反應速度快，非線性指數大，無極性、無續流、使用壽命長且成本低，多用於直流電源、交流電源、低頻訊號線路和帶饋電線路等。在手機、手提電腦、PDA、數字相機、醫療儀器等裝置上，表面貼裝壓敏電阻應用最為廣泛。

壓敏電阻器在電路浪湧和瞬變防護時的應用大致可分四種類型：

1）在電源線之間和大地之間連線壓敏電阻

該壓敏電阻的使用最具代表性。在電源線及長距離傳輸的訊號線遇到雷擊而使導線存在浪湧脈衝時對電子產品起到保護作用。通常線間接入的壓敏電阻對線間的感應脈衝有效；而線與地間接入的壓敏電阻對傳輸線和大地間的感應脈衝有效。若對線間連線與線地連線兩種形式進行組合，則可對浪湧脈衝能起到更好的吸收作用。

2）在負荷中的保護

將壓敏電阻器並聯至感性負載兩端，主要用於對感性負載突然開閉引起的感應脈衝進行吸收，防止元件受到破壞。一般來講，將壓敏電阻並聯至感應負載即可，如果再考慮電流種類和能量大小的不同，與R– C串聯吸收電路合用更為理想。

3）接點間的連線保護

將保護壓敏電阻器並聯至被保護接點兩端，可防止感應電荷將開關接點電弧燒壞的情況發生。

4）保護半導體器件

將壓敏電阻兩端並接至大功率的集電極、發射極兩端，或者可控矽陽極和陰極兩端，以限制電壓低於被保護器件的耐壓等級，這對半導體是一種非常有效的保護。

在具體使用壓敏電阻器時，如果電器裝置耐壓水平Vo較低，而浪湧能量又比較大，則可選擇壓敏電阻V1mA較低、片徑較大的壓敏電阻器；如Vo較高可選擇壓敏電壓V1mA較高的壓敏電阻器，這樣既可以保護

電器裝置

又能延長壓敏電阻使用壽命。

另外壓敏電阻也可以與空氣放電管、TVS瞬態電壓抑制器組成綜合浪湧保護器，以得到最佳的保護效果。上述器件可組成二級保護或三級保護，氣體放電管一般放線上路輸入端，

做為

一級浪湧保護器件，承受大的浪湧電流；二級保護器件採用壓敏電阻，在μs（微妙）級時間範圍內更快地響應；對於高靈敏度的電子線路，可以增加第三級TVS保護，在ps（皮秒）級時間範圍內對浪湧電壓產生響應。