你應(yīng)該知道的壓敏電阻的結(jié)構(gòu)功能和設(shè)計

壓敏電阻是一個電壓相關(guān)的電阻器。它主要用于處理不同形狀的電壓瞬變。與熱敏電阻不同，它的功能沒有實際的時間延遲。

功能和設(shè)計

正如熱敏貼片電阻一樣，壓敏電阻由壓縮和燒結(jié)的粉末化合物制成，該粉末化合物由碳化硅 (SiC) 或氧化鋅 (ZnO) 組成。ZnO 壓敏電阻器具有優(yōu)越的特性，并在當今所有制造中占主導(dǎo)地位。本節(jié)僅涉及 ZnO 壓敏電阻。如果我們將氧化鋅與其他金屬氧化物添加劑一起燒結(jié)，就會形成多晶陶瓷。在氧化鋅晶粒的晶界處形成具有半導(dǎo)體特性的 PN 結(jié)——所謂的雙肖特基勢壘——具有整流特性。每個具有粘附邊界的 ZnO 晶粒充當具有對稱 V/I 特性的微型壓敏電阻。晶粒化合物可以看作是串聯(lián)和并聯(lián)連接的“微壓敏電阻”的集合體。因此，這種方式的負載和能量吸收能力將完*優(yōu)于傳統(tǒng)的半導(dǎo)體元件。在那里，發(fā)電僅發(fā)生在薄的 PN 邊界，而在壓敏電阻中，它發(fā)生在整個體內(nèi)均勻分布的所有微壓敏電阻中。

其他制造商可能會稍微修改電壓值。串聯(lián)和并聯(lián)的微壓敏電阻的數(shù)量決定了壓敏電阻的電氣特性。如果將10個晶粒串聯(lián)起來，根據(jù)圖中的特性，我們得到一個厚度為10個晶粒，壓敏電壓為30 V的壓敏電阻。壓敏電阻的形狀和封裝與熱敏電阻大致相同。

在不同的設(shè)計中，圓盤占主導(dǎo)地位，具有徑向引線和各種封裝，或者具有用于通過堆疊單獨的壓敏電阻進行串聯(lián)連接的整體金屬化表面。封裝，例如漆或類似物，需要高張力穩(wěn)定性和對洗滌劑的耐受性。在未覆蓋的類型中，還應(yīng)提及用于連接器的特定管狀設(shè)計 在制造過程中，目標是具有規(guī)則結(jié)構(gòu)的顆?；衔铮绕涫窃诟邏?高能壓敏電阻器中。

不規(guī)則的結(jié)構(gòu)會阻礙熱傳導(dǎo)，并可能導(dǎo)致電流分布不均勻并出現(xiàn)熱點和材料的局部降解。在低壓應(yīng)用中，均勻性至關(guān)重要。多電極結(jié)構(gòu)和小而均勻的晶粒相結(jié)合，創(chuàng)造了多層壓敏電阻 (MLV)，優(yōu)秀用作 SMD，用于低電壓應(yīng)用。

這些 MLV 的制造方式與多層陶瓷 (MLC) 類似。電極用厚膜油墨絲網(wǎng)印刷在氧化鋅層上，這些層堆疊成具有所需層數(shù)的一堆。然后將疊層燒結(jié)成一個整體，后提供燒制到主體端部的端子。銀或銀/鈀用作終端金屬（圖 R5-25）。由于導(dǎo)電氧化鋅的特殊工藝，鎳阻擋層的電鍍需要不同于傳統(tǒng)電鍍的特殊工藝。 多層 SMD 設(shè)計的 EIA 尺寸從 0603 到 2220。

一些定義

*大工作電壓

*大工作電壓 = 可連續(xù)施加在壓敏電阻兩端的*大電壓。

壓敏電壓

壓敏電阻電壓 = 1 mA 電流通過人體時壓敏電阻兩端的電壓。

*大鉗位電壓

*大鉗位電壓是指當壓敏電阻承受具有指定波形的指定峰值脈沖電流時，壓敏電阻兩端的峰值電壓。常見的測試脈沖是 IEC 指定的具有指定電流強度的所謂 8/20 脈沖。

*大瞬態(tài)峰值電流

允許通過壓敏電阻的*大電流取決于脈沖形狀和脈沖寬度、重復(fù)頻率和循環(huán)次數(shù)。脈沖能力的起點由 8/20 形狀的*大峰值電流給出，該電流以*大 10% 的幅度改變壓敏電阻電壓。