深入淺出常用元器件系列——壓敏電阻

　　響應(yīng)時(shí)間，一般意義上是指一個(gè)器件從外界觸發(fā)到器件開始動(dòng)作的時(shí)間差，但是對(duì)于壓敏電阻而言，響應(yīng)時(shí)間不是這樣定義的，這一點(diǎn)需要格外注意。在IEEE的標(biāo)準(zhǔn)中，壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間定義如上圖所示。圖中Vc是指壓敏電阻過(guò)8/20uS沖擊后的殘壓，而壓敏電阻器響應(yīng)時(shí)間是指從電壓峰值點(diǎn)t1到50%殘壓點(diǎn)的時(shí)間差。

　　上圖為某廠商生產(chǎn)的壓敏電阻器的datasheet，從圖中可以查到上述我們比較關(guān)心的壓敏電阻主要參數(shù)。

　　壓敏電阻與氣體放電管、TVS管的區(qū)別

　　壓敏電阻、氣體放電管、TVS管(瞬間抑制二極管)三種器件都限壓型的浪涌保護(hù)器件，都被用來(lái)在電路中用作浪涌保護(hù)，那么他們有什么之間有什么差異呢?

　　在反應(yīng)時(shí)間上，壓敏電阻介于TVS和氣體放電管之間，TVS管為皮秒級(jí)，壓敏電阻略慢，為納秒級(jí);而氣體放電管最慢，通常為幾十個(gè)納秒甚至更多。

　　在通流容量上，壓敏電同樣介于TVS和氣體放電管之間，TVS管通常只有幾百A;而壓敏電阻按不同規(guī)格，可通過(guò)數(shù)KA到數(shù)十KA的單次8/20uS浪涌電流;而對(duì)于氣體放電管來(lái)說(shuō)通常十KA級(jí)別8/20uS浪涌電流可導(dǎo)通數(shù)百次。

　　從原理上看，TVS管基于二極管雪崩效應(yīng);壓敏電阻器基于氧化鋅晶粒間的勢(shì)壘作用;而氣體放電管則是基于氣體擊穿放電。

　　在電壓范圍方面，TVS管通常為5.5V到550V;壓敏電阻的范圍較寬，可從10V到9000V;而氣體放電管可從75V到3500V。

　　壓敏電阻在防雷電路中的作用

　　壓敏電阻經(jīng)常被用于儀器設(shè)備的電源入口處進(jìn)行防雷、防浪涌設(shè)計(jì)，在此類用途中，通常將壓敏電阻與氣體放電管、熔斷器、熱敏電阻等器件一起作用，相互結(jié)合來(lái)更好的發(fā)揮作用。

　　上圖為一典型的防雷抗浪涌電路結(jié)構(gòu)。RV1~RV3為壓敏電阻，GAS為氣體放電管，F(xiàn)1、F2為保險(xiǎn)管。RV1用來(lái)防護(hù)差模浪涌電壓，RV2、RV3、GAS三者相結(jié)合用來(lái)進(jìn)行共模浪涌電壓的保護(hù)。保險(xiǎn)絲用來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)，防止壓敏電阻擊穿而發(fā)生短路。

　　圖中由RV2、RV3、GAS相結(jié)合而構(gòu)成的共模浪涌保護(hù)電路結(jié)合了壓敏電阻與氣體放電管的優(yōu)點(diǎn)，相互彌補(bǔ)各自的缺點(diǎn)，是一種常用的浪涌保護(hù)電路。氣體放電管的通流容量大，在，但動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，漏電流大，而壓敏電阻響應(yīng)速度快且漏電流小。