一、概念与分类

- 压敏电阻是一种对电压高度敏感的非线性浪涌抑制元件，常用符号表示为RV或R。它在超过阈值的电压作用下迅速导通，将浪涌能量钳位，保护后级电路。

- 分类方式

- 结构形态：结型、体型、单颗粒层压、薄膜等。

- 使用材料：氧化锌类、碳化硅、金属氧化物、锗/硅、钛酸钡等多种材料。

- 伏安特性：对称型（无极性）与非对称型（有极性）。

二、结构特性与工作原理

- 压敏电阻的工作原理基于半导体材料的非线性特性。当两端电压低于额定值时，阻值接近高阻，几乎不导电；当电压超过阈值时，阻值迅速下降并导通，限制后级电压，保护元件不被击穿损坏；电压回落后，元件可恢复到高阻状态。若超过最大限制电压，器件会发生不可逆损坏。

- 与其他浪涌抑制元件相比，压敏电阻在响应时间、能量吸收能力、工作温度稳定性等方面具有独特优势，且成本通常较低、体积较小。

三、主要参数及含义

- 压敏电压（V1mA 等级）：在规定电流（如1 mA直流）下测得的击穿电压，范围通常较广，用以确定是否能达到所需的保护水平。选择时需高于被保护系统的工作电压。

- 最大允许电压/最大限制电压（Vc、ACrms、Vdc 等）：器件在交流或直流工况下允许承受的最大端电压，决定了实际保护裕度。

- 通流容量（Pppm、Ippm）：在标准冲击波形（如8/20μs、10/1000μs等）及温度条件下，压敏电阻能够承受的最大冲击电流，影响防雷等级与容量设计。

- 最大峰值电流：单次冲击下，压敏电阻能承受的最高电流值（按特定波形，如8/20μs）。

- 残压比、电压比、漏电流、静态电容、绝缘电阻、温度系数等：描述器件在不同工作状态下的电气特性与稳定性。

- 电容对高频信号的影响较大，会影响寄生耦合与信号传输，需要在高频应用中关注。

- 漏电流与绝缘电阻关系到长期使用的漏电损耗与可靠性。

- 温度系数（电压温度系数、电流温度系数）影响在高温环境中的保护效果与寿命。

- 能量耐量（与冲击波形、持续时间相关）决定在大能量浪涌下的安全裕度。

四、选型要点

- 保护目标与场景匹配

- 直接过压保护、雷击防护、ESD 静电防护等场景对选型的侧重点不同，需要同时考虑电压等级、能量与工作环境。

- 关键选型参数

- Vrwm（工作电压）与VC（箝位/最大限制电压）：需确保放电后端电压不超过被保护部件的耐受水平，并留有安全裕度。

- V1mA（击穿电压的基准值）应高于电源工作电压，尽量提高以延长元件寿命，同时确保在异常情况下仍能有效保护旋乐吧spin8。

- 通流容量与冲击波形：需根据雷击或浪涌的能量规模选择，确保吸收能力足够且不过载。

- 极间电容：对高频信号的影响较大，频率越高越要考虑并尽量降低。

- 安装与布局注意

- 与保护对象并联安装，线路的走线长度与电感会引入附加电压，需尽量缩短且尽量直线走线，采用合适的线截面积来降低寄生效应。

- 若需要提升通流容量，可以考虑并联使用同等参数的元件，但需精确匹配以实现均匀分流。

- 串联/并联组合

- 串联可提升持续工作电压与总箝位电压，常用于高压场景；并联可增加通流容量并降低单元电阻下的电流密度。

- 与气体放电器件等并联/串联组合时需考虑各自的触发与熄弧条件，确保整体保护性与可靠性。

五、应用场景与连接方式

- 常见连接类型

- 电源线之间或电源线与大地之间的保护，适用于线路浪涌与雷击产生的冲击。

- 对感性负载并联以吸收开关时的感应脉冲，降低设备受损风险。

- 接点之间的保护，防止触点开关时的放电烧蚀。

- 半导体器件保护的并联连接，用以限制电压低于被保护器件的耐压水平，提升器件安全裕度。

- 与其他防护器件的组合

- 可以与气体放电管、微放电间隙等器件组合使用，以实现更广谱的浪涌抑制与更高的系统可靠性。

六、与其他浪涌抑制器的比较与优势

- 热特性与容量：由多晶粒/结构组成的压敏电阻在高能量浪涌下具有更好的热分散与能量吸收能力。

- 响应速度：通常在纳秒级，能够迅速限制电压，保护后级元件。

- 恒定的工作特性：在温度变化较大时，限制电压保持相对稳定，减少温度对保护效果的影响。

- 成本与尺寸：相对其他抑制元件，成本更低、尺寸更紧凑，适合大规模应用。

- 电容量与耦合：对高频信号有一定影响，需要在需要低寄生电容的场景中谨慎选型。

七、设计与应用实务要点

- 选型时应确保标称电压接近应用电压的安全裕度，避免过高导致保护失效，或过低导致误动作与器件损坏。

- 使用时尽量选取体积较大、通流容量更高的型号，以应对更大能量的浪涌，但需兼顾成本与尺寸约束。

- 连接线与走线要尽量短而直，以减少导线电感带来的附加电压，确保实际限压符合设计要求。

- 需要时可通过配对/筛选相近参数的元件实现并联，提升整体通流容量与均流能力。

- 与气体放电器件的串联或并联使用时，应满足系统电压上限与放电条件，确保保护功能在整个工作范围内有效。

通过上述要点，可以在不同的应用场景中合理选取和布置压敏电阻，达到有效的浪涌与过压保护，同时兼顾系统的成本、体积与可靠性。