2.8 压敏电阻

2.8.1 压敏电阻的特性与选用

压敏电阻是在某一特定的电压范围内，随着电压的增加，电流急剧增大的敏感元件。它常并联在两根交流电压输入线之间，置于熔丝之后的输入回路中。压敏电阻的种类很多，其中具有代表性的是氧化锌压敏电阻。用作交流电压浪涌吸收器时，压敏电阻具有正反向对称的伏安特性，如图2-21所示。在一定的电压范围内，其阻抗接近于开路状态，只有很小的漏电流（微安级）通过，故功耗甚微。当电压达到一定值后，通过压敏电阻的电流陡然增大，而且不会引起电流上升速率的增加，也不会产生续流和放电延迟现象。压敏电阻的瞬时功率比较大，但平均持续功率却很小，所以不能长时间工作于导通状态，否则有损坏的危险。

图2-21 压敏电阻的伏安特性曲线

开关电源交流输入电压一旦因电网附近的电感性开关或雷电等原因而产生高压尖峰脉冲干扰，或因错相而引入380V的瞬变电压，具有可变电阻作用的压敏电阻就从高阻关断状态立即转入低阻导通状态，瞬间流过大电流，将高压尖峰脉冲或市电过电压吸收、削波和限幅，从而使输入电压达到安全值。当压敏电阻中通过大电流时，往往还会熔断熔丝，这就避免了对开关电源中的电子元器件造成致命的损坏。选用压敏电阻时，要注意压敏电压和通流容量两个参数的选取。压敏电压即标称电压，是指压敏电阻在一定的温度范围内和规定电流（通常是1mA或0.1mA）下的电压降。压敏电阻的标称电压必须高于实际电路的电压值。当输入电压为220V（有效值）时，压敏电阻的压敏电压一般不小于220V×3≈380V，实际上选用400V。压敏电阻的通流容量通常表示其承受浪涌的能力。为了不影响压敏电阻的使用寿命，对通流容量的选取应留有充分的裕量。

压敏电阻的外形与普通金属膜电阻一样。在常温下测试时，它的阻值为几百千欧，甚至为兆欧级。压敏电阻损坏后，必须用相同规格的产品进行更换，千万不可用普通电阻替换。

2.8.2 压敏电阻的主要参数

开关电源上的压敏电阻主要作用是对过电压保护，而产生过电压的原因是空中雷击、电焊火花、电网浪涌电压。因为它关系到人身设备安全，对技术参数要求较为严格。

1．漏电流

Ieak=2πfVCy

式中，V为高端测试电压值；f为供电电网频率，50Hz或60Hz。Cy为跨接在输入网线上相线到地、中线到地、一次侧到二次侧所接的总电容量。

2．标称电压

压敏电阻通过1mA电流时，压敏电阻两端所产生的电压称为标称电压。选择标称电压的原则是，对于交流电压应选用2.2倍输入电压；对于峰值电压应选用1.5倍VPP；对于直流电压应选用2.6倍ViDC。

3．流通量

所谓流通量，是在一定时间内，允许流入峰值电流和峰值电压的乘积。

2.8.3 压敏电阻的分类

压敏电阻分稳压型、防雷型、消磁型和穿透型等。如MYL1-1表示防雷型压敏电阻，它的规格有850V、1000V、1500V、3500V等规格。一般压敏电阻安装在低通滤波器前面，小功率电源不常用，它有一定的功耗。稳压热敏电阻，它可用于交直流电路，可作为电路双向限幅或稳压。穿透型压敏电阻，当输入电压超过它的标称电压1.2倍时被击穿，外串联熔断器熔断，起到过电压保护作用，但它不因过电压而烧坏，可长期使用。