壓敏電阻是中國(guó)大陸的名詞,意思是'在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變',或者是說(shuō)'電阻值對(duì)電壓敏感'的阻器。相應(yīng)的英文名稱叫“VDR”。 壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體,所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)品種。現(xiàn)在大量使用的'氧化鋅'(ZnO)壓敏電阻器,它的主體材料有二價(jià)元素(Zn)和六價(jià)元素氧(O)所構(gòu)成。所以從材料的角度來(lái)看,氧化鋅壓敏電阻器是一種“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半導(dǎo)體”。 在中國(guó)臺(tái)灣,壓敏電阻器是按其用途來(lái)命名的,稱為'突波吸收器'。壓敏電阻器按其用途有時(shí)也稱為“電沖擊(浪涌)抑制器(吸收器)”。
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ZnO壓敏電阻實(shí)際上是一種伏安特性呈非線性的敏感元件,在正常電壓條件下,這相當(dāng)于一只小電容器,而當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí),它的內(nèi)阻急劇下降并迅速導(dǎo)通,其工作電流增加幾個(gè)數(shù)量級(jí),從而有效地保護(hù)了電路中的其它元器件不致過(guò)壓而損壞,它的伏安特性是對(duì)稱的,如圖(1)a 所示。這種元件是利用陶瓷工藝制成的,它的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)如圖(1)b 所示。微觀結(jié)構(gòu)中包括氧化鋅晶粒以及晶粒周圍的晶界層。氧化鋅晶粒的電阻率很低,而晶界層的電阻率卻很高,相接觸的兩個(gè)晶粒之間形成了一個(gè)相當(dāng)于齊納二極管的勢(shì)壘,這就是一壓敏電阻單元,每個(gè)單元擊穿電壓大約為3.5V,如果將許多的這種單元加以串聯(lián)和并聯(lián)就構(gòu)成了壓敏電阻的基體。串聯(lián)的單元越多,其擊穿電壓就超高,基片的橫截面積越大,其通流容量也越大。壓敏電阻在工作時(shí),每個(gè)壓敏電阻單元都在承受浪涌電能量,而不象齊納二極管那樣只是結(jié)區(qū)承受電功率,這就是壓敏電阻為什么比齊納二極管能承受大得多的電能量的原因。
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