2.8 壓敏電阻

2.8.1 壓敏電阻的特性與選用

壓敏電阻是在某一特定的電壓范圍內(nèi)，隨著電壓的增加，電流急劇增大的敏感元件。它常并聯(lián)在兩根交流電壓輸入線之間，置于熔絲之后的輸入回路中。壓敏電阻的種類很多，其中具有代表性的是氧化鋅壓敏電阻。用作交流電壓浪涌吸收器時(shí)，壓敏電阻具有正反向?qū)ΨQ的伏安特性，如圖2-21所示。在一定的電壓范圍內(nèi)，其阻抗接近于開路狀態(tài)，只有很小的漏電流（微安級(jí)）通過，故功耗甚微。當(dāng)電壓達(dá)到一定值后，通過壓敏電阻的電流陡然增大，而且不會(huì)引起電流上升速率的增加，也不會(huì)產(chǎn)生續(xù)流和放電延遲現(xiàn)象。壓敏電阻的瞬時(shí)功率比較大，但平均持續(xù)功率卻很小，所以不能長(zhǎng)時(shí)間工作于導(dǎo)通狀態(tài)，否則有損壞的危險(xiǎn)。

開關(guān)電源交流輸入電壓一旦因電網(wǎng)附近的電感性開關(guān)或雷電等原因而產(chǎn)生高壓尖峰脈沖干擾，或因錯(cuò)相而引入380V的瞬變電壓，具有可變電阻作用的壓敏電阻就從高阻關(guān)斷狀態(tài)立即轉(zhuǎn)入低阻導(dǎo)通狀態(tài)，瞬間流過大電流，將高壓尖峰脈沖或市電過電壓吸收、削波和限幅，從而使輸入電壓達(dá)到安全值。當(dāng)壓敏電阻中通過大電流時(shí)，往往還會(huì)熔斷熔絲，這就避免了對(duì)開關(guān)電源中的電子元器件造成致命的損壞。選用壓敏電阻時(shí)，要注意壓敏電壓和通流容量?jī)蓚€(gè)參數(shù)的選取。壓敏電壓即標(biāo)稱電壓，是指壓敏電阻在一定的溫度范圍內(nèi)和規(guī)定電流（通常是1mA或0.1mA）下的電壓降。壓敏電阻的標(biāo)稱電壓必須高于實(shí)際電路的電壓值。當(dāng)輸入電壓為220V（有效值）時(shí)，壓敏電阻的壓敏電壓一般不小于220V×3≈380V，實(shí)際上選用400V。壓敏電阻的通流容量通常表示其承受浪涌的能力。為了不影響壓敏電阻的使用壽命，對(duì)通流容量的選取應(yīng)留有充分的裕量。

壓敏電阻的外形與普通金屬膜電阻一樣。在常溫下測(cè)試時(shí)，它的阻值為幾百千歐，甚至為兆歐級(jí)。壓敏電阻損壞后，必須用相同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行更換，千萬不可用普通電阻替換。

2.8.2 壓敏電阻的主要參數(shù)

開關(guān)電源上的壓敏電阻主要作用是對(duì)過電壓保護(hù)，而產(chǎn)生過電壓的原因是空中雷擊、電焊火花、電網(wǎng)浪涌電壓。因?yàn)樗P(guān)系到人身設(shè)備安全，對(duì)技術(shù)參數(shù)要求較為嚴(yán)格。

1．漏電流

Ieak=2πfVCy

式中，V為高端測(cè)試電壓值；f為供電電網(wǎng)頻率，50Hz或60Hz。Cy為跨接在輸入網(wǎng)線上相線到地、中線到地、一次側(cè)到二次側(cè)所接的總電容量。

2．標(biāo)稱電壓

壓敏電阻通過1mA電流時(shí)，壓敏電阻兩端所產(chǎn)生的電壓稱為標(biāo)稱電壓。選擇標(biāo)稱電壓的原則是，對(duì)于交流電壓應(yīng)選用2.2倍輸入電壓；對(duì)于峰值電壓應(yīng)選用1.5倍VPP；對(duì)于直流電壓應(yīng)選用2.6倍ViDC。

3．流通量

所謂流通量，是在一定時(shí)間內(nèi)，允許流入峰值電流和峰值電壓的乘積。

2.8.3 壓敏電阻的分類

壓敏電阻分穩(wěn)壓型、防雷型、消磁型和穿透型等。如MYL1-1表示防雷型壓敏電阻，它的規(guī)格有850V、1000V、1500V、3500V等規(guī)格。一般壓敏電阻安裝在低通濾波器前面，小功率電源不常用，它有一定的功耗。穩(wěn)壓熱敏電阻，它可用于交直流電路，可作為電路雙向限幅或穩(wěn)壓。穿透型壓敏電阻，當(dāng)輸入電壓超過它的標(biāo)稱電壓1.2倍時(shí)被擊穿，外串聯(lián)熔斷器熔斷，起到過電壓保護(hù)作用，但它不因過電壓而燒壞，可長(zhǎng)期使用。