防雷器件压敏电阻的工作原理和优缺点分析

有受雷击浪涌威胁的电子/电 力设备，就一定有工程师为之设计的雷击浪涌防护方案，工程师本着 防护最优化的原则，在电路保护器件选型的时候都会根据客户产品的防护等级以及实际的应用环境来随机应变，确保产品的雷击浪涌防护方案有效。 压敏电阻，作为一种重要的防雷器件，其工作原理和优缺点在电子和电力设备的雷击浪涌防护中起着至关重要的作用。压敏电阻，全称金属氧化物压敏电阻，主要由氧化锌等金属氧化物材料制成，具有半导体非线性电阻特性。在正常工作电压下，压敏电阻呈现高阻状态，对电路的影响微乎其微，如同开路。然而，当遇到雷电或浪涌电压时，其电阻值会迅速降低，允许大量电流通过，从而将过电压限制在一个安全范围内，保护电路不受损害。 压敏电阻的核心特性在于其电压依赖性。未达到其压敏电压时，电阻值非常高；一旦电压超过这个阈值，电阻值会急剧减小，使得压敏电阻在短时间内近乎短路，提供瞬时的电流泄放通道。这一过程是可逆的，当过电压消失后，压敏电阻会恢复到高阻状态。 压敏电阻避雷器具有多方面的优点。它们的结构简单紧凑，不需要串联间隙，这减少了潜在故障点，并降低了维护需求。压敏电阻的性能稳定，不受环境因素影响，能提供恒定的保护效果。再者，它们适合大规模生产，降低了制造成本。此外，压敏电阻避雷器可以应用于直流电路，解决了直流避雷器的制造难题。它们的保护性能优异，因为保护效果主要取决于阀片的冲击残压，而氧化锌阀片的残压较低。压敏电阻还能承受多次雷击，每次雷击后无工频续流，能量损失较小，提高了耐雷能力。它们具有较大的通流能力，可适应高能量的雷电浪涌。 尽管压敏电阻避雷器有许多优点，但也存在一些不足。其非线性特性可能不够理想，动态电阻相对较大，这意味着在大电流下，它们可能会导致较高的限制电压。此外，在低电压环境下，压敏电阻可能存在较大的漏电流，这可能导致器件老化和性能衰退。因此，在选用压敏电阻时，必须考虑到这些因素，确保它们能够在特定的工作条件下提供有效的保护。 在实际应用中，工程师需要根据设备的防护等级、工作电压和实际工作环境来选择合适的压敏电阻类型。例如，插件压敏电阻和贴片压敏电阻分别适用于不同类型的PCB板布局。在选择过程中，不仅要考虑压敏电阻的技术参数，还要评估供应商的质量保证能力和技术支持，以确保最终的防雷方案既经济又可靠。 压敏电阻作为防雷器件，通过其独特的非线性电阻特性，为电子和电力设备提供了有效的浪涌保护。理解其工作原理和优缺点，有助于工程师做出明智的选型决策，以确保设备在雷击事件中的安全运行。