壓敏電阻的作用與應(yīng)用

壓敏電阻的主要作用是保護(hù)電路中的瞬態(tài)電壓。由于上面提到的工作原理，壓敏電阻相當(dāng)于一個開關(guān)，只有當(dāng)電壓高于閾值時，阻值極小，開關(guān)才閉合，使流過它的電流發(fā)生浪涌，對其他器件產(chǎn)生影響。電路變化不大，從而減少了過電壓對后續(xù)敏感電路的影響。壓敏電阻的這種保護(hù)功能可以多次重復(fù)使用，也可以做成類似于電流保險絲的一次性保護(hù)裝置。

壓敏電阻主要用于電路中的瞬態(tài)過電壓保護(hù)，但由于其伏安特性類似于半導(dǎo)體穩(wěn)壓器，因此壓敏電阻還具有多種電路器件功能。例如，壓敏電阻是直流高壓小電流穩(wěn)壓器件；壓敏電阻可用作電壓波動檢測器件、直流電平移位器件、熒光啟動器件、電壓均衡器件等。壓敏電阻廣泛應(yīng)用于家用電器和其他電子產(chǎn)品中，如過壓保護(hù)、防雷擊、抑制浪涌電流、吸收峰值脈沖、限幅、高壓滅弧、去噪、保護(hù)半導(dǎo)體器件等。

應(yīng)用示例：

(1) 防雷

雷擊會導(dǎo)致大氣過電壓。其中大部分是感性過電壓。雷擊對輸電線路產(chǎn)生的過電壓稱為直接雷電過電壓，其電壓值極高，對102～104V可造成極大危害。因此，必須采取措施防止室外電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備出現(xiàn)過電壓。

(2) 電路保護(hù)

在實(shí)際應(yīng)用中，各種電子電路和電氣設(shè)備經(jīng)常受到工作過電壓的影響。所謂工作過電壓，是指電路工作狀態(tài)突然變化時，電磁能迅速轉(zhuǎn)換，電能迅速轉(zhuǎn)移時產(chǎn)生的抑制過電壓。為防止這種過電壓，可采用高能ZnO壓敏電阻保護(hù)各種大型電力設(shè)備、大型電磁鐵和大型電動機(jī)等；對于汽車電路、通信線路和許多民用電路，可以使用低壓ZnO壓敏電阻或其他類型的低壓壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)。

下圖是幾個使用壓敏電阻防止過壓保護(hù)電路的例子。圖（a）為三相整流電路的保護(hù)方式；圖（b）是單相橋式整流電路的保護(hù)；圖（c）是使用壓敏電阻和真空開關(guān)來抑制對高壓電機(jī)的操作過電壓的保護(hù)；圖（d）和圖（e）分別是微型電機(jī)和直流電機(jī)的壓敏電阻保護(hù)電路。

圖 13。電路保護(hù)

(3) 開關(guān)保護(hù)

當(dāng)帶有感性負(fù)載的電路突然斷開時，其過電壓可能會超過電源電壓的數(shù)倍。過電壓會使觸點(diǎn)之間產(chǎn)生電弧和火花放電，從而損壞接觸器、繼電器、電磁離合器等觸點(diǎn)，縮短設(shè)備的使用壽命。壓敏電阻在高壓下具有分流功能，因此可以在觸點(diǎn)斷開的瞬間防止火花放電，從而保護(hù)觸點(diǎn)。壓敏電阻保護(hù)開關(guān)或觸點(diǎn)的連接方法如下圖所示。

當(dāng)壓敏電阻與電感并聯(lián)時，開關(guān)上的過電壓等干電源電壓與壓敏電阻殘余電壓之和，壓敏電阻吸收的能量就是電感存儲的能量。當(dāng)壓敏電阻與開關(guān)并聯(lián)時，開關(guān)上的過電壓等于壓敏電阻的殘壓，壓敏電阻吸收的能量略大于電感存儲的能量。

圖 14。(a) 與電感并聯(lián)；(b)與開關(guān)并聯(lián)

(4) 設(shè)備保護(hù)

為了防止半導(dǎo)體器件在工作過程中因某種原因產(chǎn)生過電壓而燒毀，常采用壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)。下圖為壓敏保護(hù)晶體管的應(yīng)用電路。在三極管的集電極與發(fā)射極之間，或與變壓器初級的壓敏電阻并聯(lián)，可有效抑制因過壓對三極管造成的損壞。在正常電壓下，壓敏電阻處于高阻狀態(tài)，漏電流很小。

當(dāng)受到過電壓時，壓敏電阻迅速變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，過電壓能量以放電電流的形式被壓敏電阻吸收。經(jīng)過浪涌電壓后，當(dāng)電路或器件承受正常電壓時，壓敏電阻恢復(fù)到高阻狀態(tài)。

圖 15。(a) 與三極管并聯(lián)；(b) 與電感器并聯(lián)