网络中包含的每个电子设备都需要防止超过电流或电压的阈值。各种保险丝和断路器用于电流保护，但压敏电阻最常用于保护设备免受过压。在这篇文章中，我们将考虑压敏电阻的工作原理，它的特点，这种电子元件的优点和缺点。
什么是压敏电阻以及它在哪里使用
压敏电阻 - 这是一种由半导体材料制成的可变电阻器，它能够根据施加在其上的电压来改变其电阻。
这种电子元件的工作原理不同于传统的电阻器和电位器。标准 电阻器 在任何时候都有一个恒定的电阻值，无论电路中的电压如何，电位器允许您通过转动控制旋钮手动更改电阻。但压敏电阻具有非线性对称的电流电压特性，其阻值完全取决于电路中的电压。
由于这种特性，压敏电阻被广泛有效地用于保护电网、机器和设备，以及电子元件、电路板和微电路，无论电压类型如何。它们具有低制造成本、使用可靠并且能够承受高负载。
压敏电阻用于高达 20 kV 的高压装置和 3 至 200 V 的低压装置中作为电压限制器。同时，它们可以在交流电和直流电的网络中工作。它们用于调节和稳定电流和电压，以及用于浪涌保护设备。用于网络滤波器、电源、手机、 浪涌保护器 和其他 SPE。
种类及工作原理
在正常情况下工作时，压敏电阻具有巨大的电阻，当电压超过阈值时，电阻会减小。也就是说，如果电路中的电压显着增加，则压敏电阻从绝缘状态转变为导电状态，并且由于半导体中的雪崩效应，通过使大电流通过自身来稳定电压。
压敏电阻可以在高电压和低电压下工作，因此分为两组具有相同工作原理的器件：
- 高压：能够在电流值高达 20 kV 的电路中运行（用于网络和设备的保护系统，用于浪涌保护装置）。
- 低电压：这类元件的额定电压在3～200V之间（用于保护电流为0.1～1A的电子设备和设备元件，安装在电源的输入或输出端）。
压敏电阻响应时间 电源浪涌 约为 25 ns，这是一个极好的值，但在某些情况下不足。因此，电子元件制造商开发了一种制造 smd 电阻器的技术，其响应时间为 0.5 ns。
所有类型的压敏电阻都是由碳化硅或氧化锌通过将这种材料与粘合剂（树脂、粘土、玻璃）在高温下烧结而成的。接收半导体元件后，用焊接金属引线将其两面金属化以进行连接。
标记、主要特性和参数
每个压敏电阻制造商都以某种方式标记其产品，因此有相当多的名称选项及其解释。最常见的俄罗斯压敏电阻是K275，国外流行的元件有7n471k、kl472m等。
CNR-10d751k 压敏电阻的名称可解读如下： 中国北车 – 金属氧化物压敏电阻； d - 表示组件为圆盘形式； 10 是圆盘的直径； 751 – 该设备的响应电压（通过将前两位数乘以 10 乘以等于第三位数的幂来计算，即 75 乘以 10 的第一次，我们得到 750 V）； ķ - 额定电压的允许偏差，在任何方向上为 10%（l - 15%，M - 20%，P - 25%）。
压敏电阻的主要特性有以下参数：
分级电压 - 在流过压敏电阻的特定电流值下的电压（通常这个值是 1mA）。此设置是有条件的，不影响设备选择；
最大允许电压 – 电压范围（有效值或有效值)，此时压敏电阻开始降低其电阻；
最大吸收能量 - 显示压敏电阻耗散的能量值并且在暴露于单个脉冲时不会失效的特性（以焦耳为单位);
最大浪涌电流 – 归一化电流脉冲的上升时间和持续时间（以安培为单位);
容量 是一个非常重要的参数，它是在闭合状态和给定频率下测量的（如果向压敏电阻施加大电流，则降至零);
宽容 - 两个方向上标称电位差的偏差（以百分比表示).
响应时间 - 压敏电阻从闭合状态到打开状态的时间间隔（通常是几十纳秒).
压敏电阻的优缺点
非线性电阻器（压敏电阻）的一个重要优点是它在高频和重负载下稳定可靠地运行。它用于许多工作电压从 3 V 到 20 kV 的设备中，它的制造相对简单、成本低且运行效率高。其他重要的好处是：
- 高响应速度（纳秒）；
- 使用寿命长；
- 监测电压降的能力（无惯性方法）。
尽管这种电子元件有很多优点，但它也有影响其在各种系统中使用的缺点。这些包括：
- 运行时的低频噪声；
- 组件老化（随着时间的推移参数丢失）；
- 大电容：取决于电压和元件类型，在 70 至 3200 pF 范围内，影响器件性能；
- 在最大电压值下，功率不会消散 - 它会显着过热并在长期最大电压值下失效。
压敏电阻选择
要为特定设备选择合适的压敏电阻，您需要了解其电源的特性：瞬态脉冲的电阻和功率。除其他外，最大允许电流值取决于其暴露持续时间和重复次数，因此，当安装一个峰值电流值被低估的压敏电阻时，它会很快失效。简而言之，为了有效保护器件，必须选择电压与标称值有较小裕量的压敏电阻。
此外，对于这种电子元件的无故障运行，所吸收的热能的耗散率和快速恢复正常运行状态的能力非常重要。
图表上的名称和连接压敏电阻的选项
在 计划 压敏电阻通常 表示，就像普通电阻一样，但在斜线旁边添加了一个 U。该特征在图表中表明该元件的电阻取决于电路中的电压。也在 接线图 此元素标有两个字母 R 和 U，并添加了一个序列号（RU1、RU2 ... 等）。
连接压敏电阻有很多选择，但所有方法的共同点是该组件与电源电路并联。因此，在没有电压脉冲危险值的情况下，流过压敏电阻的电流值很小（由于电阻值大），不会以任何方式影响系统性能。当发生过电压时，压敏电阻变阻值变小，负载分流，吸收的能量消散到周围空间。
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