詳解壓敏電阻(MOV)的參數(shù)及工作原理

MOV（Metal Oxide Varistors）即金屬氧化物壓敏電阻，以氧化鋅為主體，摻雜多種金 屬氧化物，采用典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元器件。 其電阻隨電壓呈指數(shù)規(guī) 律變化，具有如下圖所示對(duì)稱的I-V特性。 其用來穩(wěn)定和鉗制電壓，限制異常過電壓，并泄放及吸收由此產(chǎn)生的能量。

圖1 壓敏電阻的I-V特性

一、主要參數(shù)：

1） 壓敏電壓

指在壓敏電阻漏電流為1mA時(shí)其兩端之間的電壓。 壓敏電壓誤差一般在±10%之內(nèi)； 誤差超過±10%可作為壓敏電阻失效的判據(jù)。

圖2 壓敏電阻電氣參數(shù)表

2）最大持續(xù)工作電壓

指壓敏電阻能夠長(zhǎng)期持續(xù)承受的最大交/直流工作電壓，也就是說當(dāng)保護(hù)線路的最大工作電壓低于時(shí)，壓敏電阻處于高阻態(tài)狀態(tài)，相當(dāng)于斷開。 壓敏電壓與最大持續(xù)工作點(diǎn)的關(guān)系是：

、

。

3） 最大鉗位電壓

指給壓敏電阻施加標(biāo)準(zhǔn)的8/20us脈沖電流時(shí)壓敏電阻呈現(xiàn)出的電壓。

圖3 8/20脈沖電路波形圖

4） Withstanding Surge Curren 承受的最大浪涌電流（通流量）

指在壓敏電阻兩端施加8/20us脈沖電流一次時(shí)，壓敏電壓的變化在±10%以內(nèi)的最大脈沖浪涌電流。

5）Maximum Energy (10/1000μs) 最大能量

指在壓敏電阻兩端施加10/1000μs脈沖電流時(shí)，壓敏電壓的變化在±10%以內(nèi)的最大能量。

6）Rated Power 額定功率

指壓敏電阻在規(guī)定的環(huán)境溫度下所能承受的的最大功率。

7）靜態(tài)電容值

壓敏電阻靜態(tài)電容值一般較大，一般nF級(jí)別，壓敏電壓越大其電容值就越小。

二、工作原理：

當(dāng)壓敏電阻兩端施加的電壓(閾值電壓)時(shí)，壓敏電阻阻值為MΩ級(jí)別，此時(shí)其漏電流極小，可視為斷路。

當(dāng)壓敏電阻兩端施加的電壓(閾值電壓)時(shí)，壓敏電阻的阻值急劇減少，隨著壓敏電阻兩端電壓的不斷增大，壓敏電阻阻值就越來越小，最小可到1Ω以下，可視為短路，此時(shí)可將浪涌電流快速的泄放而保護(hù)后級(jí)電路。

壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間一般≤25ns。

圖4 壓敏電壓阻值與施加電壓變化關(guān)系

三、器件特點(diǎn)：

1）響應(yīng)速度快，一般<25ns； ESD >TVS > MOV 。

2）結(jié)電容大，一般nF級(jí)別； ESD

3）鉗壓精度較低，一般±10%； ESD、TVS管都是在±5%。

4）電壓范圍大，最大可達(dá)1800V； ESD

5）MOV一般用于AC輸入端； TVS管一般用于低壓交/直流線路或低頻信號(hào)線路； ESD靜電管一般用于信號(hào)接口或高頻信號(hào)線路。

四、器件選型：

1）保護(hù)線路交流有效值或直流電壓值可能出現(xiàn)最大電壓應(yīng)該小于壓敏電阻的，根據(jù)最大持續(xù)工作電壓確定壓敏電壓值。

2）根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇壓敏電阻的最大浪涌電流（通流量）； 一般根據(jù)產(chǎn)品要求的實(shí)驗(yàn)等級(jí)去選擇壓敏電阻的最大浪涌電流（通流量）。

3）電容值和漏電流等參數(shù)也要注意，是否滿足設(shè)計(jì)要求。

審核編輯：湯梓紅