压敏电阻及其选型
为了确保电路可靠的工作，在设计过程的早期阶段就应考虑到瞬态电压的抑制。这可能是一项复杂的任务，因为电子元件对杂散的电气瞬变越来越敏感。设计人员必须定义瞬变的类型，并在满足产品规范和标准的同时确定具体应用。
电压瞬变被定义为电能的短时激增，是先前储存的或由其他方式（如重型感应负载或雷击）引起的能量突然释放的结果。在电气或电子电路中，这种能量可以通过可控的开关以可预测的方式释放，或者从外部源随机感应到电路中。
可重复的瞬变通常是由电动机、发电机的运行或无功电路元件的切换引起的。而随机瞬变通常是由闪电（图1）和静电放电（esd）（图2）引起的。闪电和静电放电通常是不可预测的，可能需要详细的监控和精确测量，尤其是对板级的感应。许多电子标准组织已经使用公认的监测或测试方法来分析瞬态电压。瞬态电压的关键特性如表1所示。
瞬态电压脉冲通常显示“双指数波形，如图1所示，为闪电脉冲波形。图2为esd脉冲波形。闪电的指数上升时间范围为1.2μs至10μs（基本上为10%至90%），以及持续时间在50微秒到1000微秒的范围内（峰值的50%）。对比来说，静电放电的持续时间要短得多，上升时间小于1ns，总持续时间约为100ns。
为什么越来越关注瞬态脉冲？元器件的小型化导致对电应力的敏感度增加。比如，微处理器的结构和内部导电回路就不能耐受esd瞬变产生的高电流。这类的元器件供电电压很低，所以要控制电压的波动，防止器件中断运行和产生潜在的或灾难性的故障。像微处理器这样的敏感器件的使用以指数的速率增加。应用从家用设备如洗碗机到工业控制甚至玩具。微处理器的使用增加了功能和效率。
汽车采用了大量的电子系统来控制引擎，空调，刹车，转向等。汽车使用了很多能产生瞬态脉冲的模块（如电动机），不仅自然环境，设备或应用也有可能是瞬变脉冲源。基于此原因，正确的使用过压保护技术将大大增加终端应用的可靠性和安全性。下表显示了各元器件的工艺及瞬变电压耐受范围。
静电放电的特点是上升时间很短，峰值电压和峰值电流很大。这是由于正负电荷的不均衡导致的。下面是一些静电放电电压的示例，取决于相对湿度：
参考表2，可以看到日常活动产生的静电放电远远超过半导体的耐压阈值。图2显示了iec 61000-4-2试验中规定的标准esd波形。
感性负载的切换会产生高能瞬态脉冲，负载越重，脉冲的幅值就越大。当感性负载被断开的时候，储存的磁场会被转换为电能，瞬态脉冲为双指数曲线。瞬态脉冲的峰值可以达到几百伏电压和几百安培电流，持续时间可达400ms，取决于产生瞬变脉冲的源。
典型的感性瞬态脉冲源为发电机，电动机，继电器和变压器。
在电气电子系统里，这些例子很常见。基于具体的应用，负载的尺寸会有所不同。现实世界的脉冲包含脉冲形状，持续时间，峰值电流和峰值电压等参数。一旦这些参数被确定，就可以选择合适的脉冲抑制技术。
图中的曲线所表示的瞬态脉冲是由汽车中的交流发电机导致的。汽车中的直流电动机也会导致类似的瞬态脉冲。比如类似电动锁，电动座椅和电动车窗等直流电机应用设备。类似于外部环境所产生的有害瞬变脉冲，直流电机也会产生对敏感器件有害的瞬变脉冲。
雷电感应瞬态脉冲。直接的雷击肯定是具有破坏性的，但雷电导致的瞬态脉冲却并非直接的雷击造成的。当雷击发生时，会产生磁场，并在附近电缆感应出瞬态的高峰值脉冲。
如下图所示，云间的雷击不仅影响高空的线缆，而且干扰埋在地下的线缆。1英里（1.6km）远的雷击可以使线缆产生70v的瞬态脉冲。
下图为云到地间的脉冲，影响更加严重。
下图为典型的雷电干扰所导致的瞬态脉冲波形。
压敏电阻是基于电压的，非线性元器件。其电特性类似于背靠背的稳压二极管。主要由氧化锌和少量的其它金属氧化物构成，比如铋、钴等。金属氧化物压敏电阻或者“mov”是在制造过程中烧结到陶瓷半导体，导致晶体微结构允许消散高水平的瞬态能量。因此，mov通常用于抑制闪电以及在工业或交流线路应用。此外，mov用于直流电低压电源、汽车等电路应用。他们的制造工艺允许其有不同的形状，但有引脚的圆盘形状是最常见的。
多层压敏电阻或“mlv”是由氧化锌构成的，这类似于标准的“mov”。然而，它们有一层与金属电极交织连接，为无引脚封装。如同mov，当遭受高于额定值的电压时，mlv就会由高阻态变为导通态。mlv具有多种尺寸外形，能承受较大的浪涌电流。因此，可以用于数据线和电源浪涌抑制。
下面有关于压敏电阻的参数，设计者应好好理解，以便对于给定应用，能够选择合适的元器件。
压敏电阻本体结构是由导电的氧化锌颗粒矩阵构成，并由颗粒边界隔开，以提供pn接半导体特性。这些边界就是低压时不导通，高压时导通的原因。
上图所示的对称、尖锐的击穿特性，使压敏电阻能够提供出色的瞬态抑制性能。当有高的瞬态电压存在时，压敏电阻的阻抗会急剧降低，使得从几近开路的状态变到了几近短路的状态，从而将瞬态电压钳位到一个安全水平。压敏电阻吸收了输入的瞬态脉冲的潜在的破坏能量，从而保护了脆弱的电路元件。
电气导通的同时，能量会被压敏电阻统一的，均匀的吸收。电气特性主要由压敏电阻的物理尺寸决定。能量等级由体积、电压额定值（按厚度或电流路径的长度）和电流容量（按正常测量面积和电流流向）。
mov设计用于保护敏感电路免受外部瞬变（闪电）和内部瞬变（感性负载切换、继电器切换和电容器放电）以及在工业交流线路应用中的高峰值瞬变或汽车直流线路应用中的低峰值瞬变的危害。幅值范围为20a至500a，峰值能量额定值为0.05j-2.5j。
mov的一个吸引人的特性是电气特性与装置的本体有关。每个氧化锌陶瓷的晶粒在晶界处起着半导体结的作用。材料的横截面如下图所示，这显示了陶瓷的微观结构。压敏电阻是通过向陶瓷部分烧结氧化锌粉末，使其成型。氧化锌基粉末制成陶瓷零件后用厚膜的银或电弧/火焰进行电镀并喷涂金属。
氧化锌晶界清晰可见。非线性的电气特性发生在各氧化锌半导体颗粒的边界。压敏电阻可以被认为是由多个晶界的串联和并联构成。可以通过分析陶瓷结构的微观结构来分析器件的特性。平均粒径和粒径分布在电气行为中起重要作用。
大部分压敏电阻的触点由氧化锌晶粒构成，其平均尺寸为d，如下图所示，其电阻率为 1a)，温度依赖性接近于零。
nominal varistor region 的压敏电阻的特性，可以由下述方程给出。
其中，k为常数，a为指数，用来定义非线性度。a可以由曲线的斜率决定或有下面的公式得出：
在这个区域，压敏电阻被导通。rx的主导性超过了c，ron和roff。rx比roff小很多数量级，但仍然比ron大。等效电路如下图
在导通过程中，对于电流的几个数量级的变化，压敏电阻的电压保持相对恒定。实际上，器件的电阻rx会随着电流的变化而变化。这可以通过测试静态或动态电阻（为电流的函数）来观察。静态电阻的定义如下：
动态电阻被定义为：
下面的曲线分别为静态电阻与电流关系曲线和动态电阻和电流关系曲线。
对于upturn region ，在接近最大额定值的大电流下，压敏电阻近似于短路。曲线偏离非线性关系，接近材料本体电阻值，约为1ω-10ω。当rx接近ron值时，曲线就会出现上翘。电阻ron代表氧化锌颗粒的本体电阻。这种电阻值是线性的（在对数图上显示为更陡的斜率），根据压敏电阻的尺寸，会出现在电流50a到50000a的时刻。
下图为对应的等效电路：
压敏电阻的作用取决于类似于其他半导体器件的导电机制。因此，导通发生得非常迅速，没有明显的时间延迟，甚至进入纳秒（ns）范围。下图为低感应脉冲发生器插入或不插入压敏电阻的两个电压轨的合成图像。第二轨道（没有与第一轨道同步，仅叠加在示波器屏幕上）表明，压敏电阻的电压箝位效应发生在小于1.0ns的时间内。
在传统的引线安装器件中，引线的电感将极大地影响压敏电阻的快速动作；因此，上图的测试电路需要在同轴线上插入一小块压敏电阻材料，以证明压敏电阻的固有响应。
对引线安装的器件进行测试，即使小心地将引线长度减至最小，也表明在大电流和电流快速上升时引线形成的回路中感应的电压，对压敏电阻端子上出现的电压有很大的影响。幸运的是，由瞬变电源提供的电流上升时间上总是比观察到的瞬变电压慢。压敏电阻应用中最常遇到的是电流上升时间通常超过0.5微秒的情况。
当讨论压敏电阻对快速脉冲的响应时，电压上升率不是最好的措辞（不同于火花隙，在从非导通状态切换到导通状态时，涉及fnite时间）。压敏电阻对电路能传递的瞬态电流的响应时间需要考虑合适的特性。
下图的v-i特性显示了压敏电阻的响应如何受到电流波形的影响。根据这些数据，“过冲”效应可以被定义为快速电流上升期间变阻器上出现的最大电压的相对增加，使用传统的8/20微秒电流波形作为参考。第二幅图显示了不同电流水平下典型的钳位电压随上升时间的变化。
瞬态抑制器可以在纳秒到毫秒的短时间内耐受高电流。
压敏电阻与负载并联使用，任何由压敏电阻的引线所产生的电压降都会降低其有效性。最好的办法是使用短的引线来减少感应电压和使用低欧姆电阻来减少i•r下降。
器件的特性是固有的、可测量的特性。这种性能可以是电性能、机械性能或热性能，并且可以表示为规定条件下的值。
器件的额定值是表征器件运行的限制条件（最大或最小）的值。它根据特定的环境和操作来确定。额定值表示在不引起退化或故障的情况下施加在设备上的应力水平。压敏电阻符号如下面第二幅图所示。
钳位器件 ，如mov，是指在施加电压的状态下其有效电阻由高阻态变为低阻态的特性。在导通状态下，钳位器件与源阻抗形成了分频器。钳位器件通常是“耗散”器件，将大部分的瞬时电能转化为热能。
选择最合适的抑制器取决于具体应用、具体操作、预期的瞬变电压和需要保护的元件的灵敏度需求之间的平衡。还必须考虑外形/封装样式。
在高电流和高能量状态下，需用脉冲波形测量压敏电阻特性。如下图所示，是ansi标准c62.1规定波形，代表雷电浪涌和无功电路中储存能量放电的指数衰减波形。
8/20微秒电流波形（8微秒上升和20微秒到50%衰减峰值）是根据行业惯例用来描述瞬态波形的特性和额定值的标准波形。一个例外是能量额定值（wtm），采用10/1000微秒较长的波形。这种波形更能代表通常由电机和变压器等电感性负载引起的高能浪涌放电。压敏电阻的额定值定义为导致压敏电阻电压（vn）偏移小于初始值+/-10%的最大脉冲浪涌能量。
当瞬变连续快速发生时，平均功耗是每个脉冲的能量wtm（瓦特秒）乘以每秒的脉冲数。所需求的功率必须在特定器件的器件额定值和特性表中所示的规格范围内。某些参数必须在高温下进行降额。
下表为压敏电阻的各个参数。
钳位电压 ：在特定峰值电压和脉冲电流以及特定波形条件下测量的压敏电阻的峰值电压。注：峰值电压和峰值电流在时间上不一定一致。
额定峰值单脉冲瞬态电流（压敏电阻） ：最大峰值电流，适用于单个8/20微秒脉冲，同时也适用于额定电压线路，不会导致设备故障。
额定脉冲电流寿命（压敏电阻） ：瞬态脉冲持续时间超过8/20μs波形的itm降额值，以及可能在设备额定寿命内施加的多个脉冲的情形。
额定电压有效值（压敏电阻） ：可施加的最大的连续的正弦电压有效值。
额定直流电压（压敏电阻） ：可施加的最大连续直流电压。
直流静态电流（压敏电阻） ：在额定电压vm(dc)下测得的压敏电阻的电流。
对于特定应用，下面的参数也许有用：
压敏电阻的额定电压 ：通过施加规定时间的规定直流脉冲电流in（dc）来测得。in（dc）由压敏电阻制造商指定。
压敏电阻峰值额定电压 ：在规定的峰值交流电流in（ac），以及在规定的持续时间内测量的压敏电阻上的电压。in（ac）由压敏电阻制造商指定。
额定重复性峰值电压（压敏电阻） ：特定的占空比和波形的最大重复峰值电压。
额定单脉冲瞬态能量（压敏电阻） ：在特定波形下的最大单次脉冲可耗散的能量，同时施加额定有效电压值或额定直流电压值，而不会导致器件失效。
额定瞬态平均功耗（压敏电阻） ：在特定的隔离时间内施加的一组脉冲使其产生最大的平均的耗散功率，而不会导致设备故障。
压敏电阻的电压 ：在给定电流下ix测得的变阻器两端的电压。
电压钳位比（压敏电阻） ：由(vc) ÷ (vm(ac)), (vc) ÷ (vm(dc))定义的压敏电阻钳位效率的量。
非线性指数 ：一种在给定工作电流i1和i2之间测量压敏电阻非线性的方法，用i=kv^a表示，其中k是设备常数，i1≤i≤i2，a12=（logi2/i1）÷（logv2/v1）。
动态阻抗（压敏电阻） ：给定工作点小信号阻抗的一种测量方法，定义为：zx=（dvx）÷（dix）。
静态电阻（压敏电阻） ：在给定工作点的静态电阻由以下公式确定：rx=（vx）÷（ix）。
电容（压敏电阻） ：在指定频率和偏压下测得的压敏电阻两个端子之间的电容。
交流静态功耗（压敏电阻） ：在额定有效电压vm（ac）下测量的压敏电阻的交流功耗。
电压过冲（压敏电阻） ：当施加小于8微秒虚拟波前持续时间的给定电流波时，会产生高于设备的钳位电压的多余电压。该值可以表示为8/20电流波的钳位电压（vc）的百分比。
响应时间（压敏电阻） ：此点定义为超过钳位电压电平（vc）的点与电压过冲峰值之间的时间。为了实现这一定义，用与此响应时间所用波形相同的峰值电流振幅的8/20微秒电流波形定义钳位电压。
过冲持续时间（压敏电阻） ：过冲点电压电平（vc）与电压过冲衰减到其峰值50%之间的时间。为了实现这一定义，钳位电压采用8/20微秒的电流波形，其峰值电流与此过冲持续时间内使用的波形相同。
下面为压敏电阻连接示例：
这是最完整的保护方案，但很多情况下只选用压敏电阻1或者压敏电阻1和压敏电阻2.
直流应用需要正负之间或正和接地之间和负和接地之间插入压敏电阻。
例如，如果在所有3个相位（共模瞬变）上都存在对地瞬变，只有相位对地的瞬变抑制器会吸收能量。相间连接的瞬态抑制器是无效的。
另一方面，如果存在差分瞬态（相间）模式，则相位连接的瞬态抑制器将是正确的解决方案。
这是连接瞬态抑制器时的一些参考。
标准方法是在瞬变产生的电位差点之间连接瞬变抑制器，然后抑制器将平衡或降低这些电位到较低和无害的水平。
**压敏电阻选型表
**
1、确定电路的工作参数
1-a、瞬变的来源和路径
来源：电动机或发电机的运行；无功电路元件的切换；闪电或静电放电；
路径：相间或相与地之间；
1-b、被保护器件的额定工作电压
________ (vac) , or ________ (v)rms dc
vac应该指的是幅值。
1-c、（1-b）中额定工作电压的公差
________ (v) or ________ unknown
1-d、被保护器件最大可容许的电压
________ (vac) or ________ (v)rms dc
1-e、预期最大的浪涌电流值和冲击次数（8x20µs
波形）
________ (a) ________ (# of hits)
1-f、施加到元器件上最大的浪涌能量
________ (joules) (e=1.4xvxixt)
1-g、施加到元器件上的最大功率
________ (w) (p=vxi)
1-h、压敏电阻允许的的最大的电容值（@1khz; 0vdc
bias）
________ (pf)
1-i、遵循的安全标准
(比如ul, csa, vde, etc.)
2、计算电压值
2-a、需求的压敏电压值为
被保护元器件工作电压+工作电压公差，如果公差不知道，则将工作电压*(1.10~1.25)。如果工作电压为交流ac (vrms) 转化为vdc。
____ 工作电压 ac (v) x 1.414= ___工作电压 (v)rms dc
________工作电压 (vdc)+________公差 (v) = ___需求的压敏电阻的电压 (v)
或者____工作电压 (vdc )x(1.10 ~ 1.25) = ______ 需求的压敏电阻电压(v)
3、压敏电阻选型指南
3-a、压敏电阻电压值-压敏电阻公差值≥ (2-a)中的压敏电阻值；
3-b、压敏电阻最大钳位电压值预期的最大的浪涌电流(1-e)；如果浪涌波形不是8 x 20µs ，使用脉冲寿命额定值曲线。
3-d、压敏电阻最大的能量额定值>施加到系统的最大能量(1-f)；
3-e、压敏电阻最大的额定功率>施加到系统的最大功率(1-g);
3-f、压敏电阻的电容<最大的可允许的系统电容(1-h);
4、验证对于系统的要求
4-a、选择的压敏电阻的漏电流适合于电路的需求；
4-b、在失效模式下验证压敏电阻的性能；
用户应独立评估和测试每个mov器件在其应用中的安全性和适用性。
相关标准：
焊接说明（摘自力特）：
对于有铅焊接，在表面贴装技术中，元件焊接的主要技术是红外回流焊和波峰焊。右侧显示了典型的焊接曲线。mhs抑制器的推荐焊料为62/36/2（sn/pb/ag）、60/40（sn/pb）或63/37（sn/pb）。力特还建议使用rma助焊剂。波峰焊是最费力的工艺。为了避免热冲击产生应力的可能性，建议在焊接过程中进行预热，并严格控制焊接过程的峰值温度。
在回流焊过程中，应注意确保mhs芯片不受超过每秒4度的热梯度影响；理想梯度为每秒2度。在焊接过程中，预热到焊料峰值温度的100度以内是减少热冲击的关键。焊接过程完成后，仍有必要确保避免任何进一步的热冲击。热冲击的一个可能原因是热印制电路板被从焊接过程中移除，并在室温下直接清洗。清洁前，必须让板逐渐冷却至50℃以下。
力特提供镍屏蔽终端工艺，以获得最佳无铅焊接性能。
首选的焊料为96.5/3.0/0.5（sn/ag/cu），同时使用rma助焊剂，也有多种与镍屏障部件兼容的焊膏和助焊剂可供选择。
回流焊受到无铅回流焊曲线最大值的限制。对于无铅波峰焊，波峰焊曲线仍然适用。
注：无铅焊膏、助焊剂和焊接曲线是力特根据行业标准和实践，用于进行评估的目的。这三种方法都有多种选择，建议客户探索其流程的最佳组合，因为各个生产站点的流程差异很大。
中移动5G商用仪器仪表采购项目招标,却遭美企作恶
曝Redmi K30 Pro变焦高配版除了镜头之外与标配版没有太大区别
激光重熔技术制备细晶高强中熵合金！
飞凌嵌入式技术帖——i.MX9352的GPIO怎么用？
江铜贵溪冶炼厂携手海康威视 为“新智造”增效升级
压敏电阻及其选型
为什么要进行车间粉尘监测？车间粉尘监测系统具备哪些功能？
消防设备电源监控系统在商业中心的应用
人工智能将会取缔哪些职业工作者
努比亚Z20入网 双屏均为OLED材质
VR消防实景体验正在不断推广
激光打标机：从不同应用到各个领域的多功能标记设备
中科曙光为百度飞桨黑客马拉松活动提供海量算力支持
选购视频会议系统时应该考虑的几大问题
华为mate10什么时候上市?华为mate10最新消息:华为mate10即将发布!全力狙击苹果iphone8,直击三星Note8
配备支持5G的Snapdragon 865的IQOO 3将于2月25日在印度推出
AiP485低功耗RS485/RS422收发器，替换LTC485、SP485等，性价比超高
基于可编程霍尔芯片，适用于低带宽应用的微型电流传感器
制约锂负极可充性的本质因素有哪些？
谷歌Pixel 6a现身GeekBench跑分网站
电压瞬变被定义为电能的短时激增，是先前储存的或由其他方式（如重型感应负载或雷击）引起的能量突然释放的结果。在电气或电子电路中，这种能量可以通过可控的开关以可预测的方式释放，或者从外部源随机感应到电路中。
可重复的瞬变通常是由电动机、发电机的运行或无功电路元件的切换引起的。而随机瞬变通常是由闪电（图1）和静电放电（esd）（图2）引起的。闪电和静电放电通常是不可预测的，可能需要详细的监控和精确测量，尤其是对板级的感应。许多电子标准组织已经使用公认的监测或测试方法来分析瞬态电压。瞬态电压的关键特性如表1所示。
瞬态电压脉冲通常显示“双指数波形，如图1所示，为闪电脉冲波形。图2为esd脉冲波形。闪电的指数上升时间范围为1.2μs至10μs（基本上为10%至90%），以及持续时间在50微秒到1000微秒的范围内（峰值的50%）。对比来说，静电放电的持续时间要短得多，上升时间小于1ns，总持续时间约为100ns。
为什么越来越关注瞬态脉冲？元器件的小型化导致对电应力的敏感度增加。比如，微处理器的结构和内部导电回路就不能耐受esd瞬变产生的高电流。这类的元器件供电电压很低，所以要控制电压的波动，防止器件中断运行和产生潜在的或灾难性的故障。像微处理器这样的敏感器件的使用以指数的速率增加。应用从家用设备如洗碗机到工业控制甚至玩具。微处理器的使用增加了功能和效率。
汽车采用了大量的电子系统来控制引擎，空调，刹车，转向等。汽车使用了很多能产生瞬态脉冲的模块（如电动机），不仅自然环境，设备或应用也有可能是瞬变脉冲源。基于此原因，正确的使用过压保护技术将大大增加终端应用的可靠性和安全性。下表显示了各元器件的工艺及瞬变电压耐受范围。
静电放电的特点是上升时间很短，峰值电压和峰值电流很大。这是由于正负电荷的不均衡导致的。下面是一些静电放电电压的示例，取决于相对湿度：
参考表2，可以看到日常活动产生的静电放电远远超过半导体的耐压阈值。图2显示了iec 61000-4-2试验中规定的标准esd波形。
感性负载的切换会产生高能瞬态脉冲，负载越重，脉冲的幅值就越大。当感性负载被断开的时候，储存的磁场会被转换为电能，瞬态脉冲为双指数曲线。瞬态脉冲的峰值可以达到几百伏电压和几百安培电流，持续时间可达400ms，取决于产生瞬变脉冲的源。
典型的感性瞬态脉冲源为发电机，电动机，继电器和变压器。
在电气电子系统里，这些例子很常见。基于具体的应用，负载的尺寸会有所不同。现实世界的脉冲包含脉冲形状，持续时间，峰值电流和峰值电压等参数。一旦这些参数被确定，就可以选择合适的脉冲抑制技术。
图中的曲线所表示的瞬态脉冲是由汽车中的交流发电机导致的。汽车中的直流电动机也会导致类似的瞬态脉冲。比如类似电动锁，电动座椅和电动车窗等直流电机应用设备。类似于外部环境所产生的有害瞬变脉冲，直流电机也会产生对敏感器件有害的瞬变脉冲。
雷电感应瞬态脉冲。直接的雷击肯定是具有破坏性的，但雷电导致的瞬态脉冲却并非直接的雷击造成的。当雷击发生时，会产生磁场，并在附近电缆感应出瞬态的高峰值脉冲。
如下图所示，云间的雷击不仅影响高空的线缆，而且干扰埋在地下的线缆。1英里（1.6km）远的雷击可以使线缆产生70v的瞬态脉冲。
下图为云到地间的脉冲，影响更加严重。
下图为典型的雷电干扰所导致的瞬态脉冲波形。
压敏电阻是基于电压的，非线性元器件。其电特性类似于背靠背的稳压二极管。主要由氧化锌和少量的其它金属氧化物构成，比如铋、钴等。金属氧化物压敏电阻或者“mov”是在制造过程中烧结到陶瓷半导体，导致晶体微结构允许消散高水平的瞬态能量。因此，mov通常用于抑制闪电以及在工业或交流线路应用。此外，mov用于直流电低压电源、汽车等电路应用。他们的制造工艺允许其有不同的形状，但有引脚的圆盘形状是最常见的。
多层压敏电阻或“mlv”是由氧化锌构成的，这类似于标准的“mov”。然而，它们有一层与金属电极交织连接，为无引脚封装。如同mov，当遭受高于额定值的电压时，mlv就会由高阻态变为导通态。mlv具有多种尺寸外形，能承受较大的浪涌电流。因此，可以用于数据线和电源浪涌抑制。
下面有关于压敏电阻的参数，设计者应好好理解，以便对于给定应用，能够选择合适的元器件。
压敏电阻本体结构是由导电的氧化锌颗粒矩阵构成，并由颗粒边界隔开，以提供pn接半导体特性。这些边界就是低压时不导通，高压时导通的原因。
上图所示的对称、尖锐的击穿特性，使压敏电阻能够提供出色的瞬态抑制性能。当有高的瞬态电压存在时，压敏电阻的阻抗会急剧降低，使得从几近开路的状态变到了几近短路的状态，从而将瞬态电压钳位到一个安全水平。压敏电阻吸收了输入的瞬态脉冲的潜在的破坏能量，从而保护了脆弱的电路元件。
电气导通的同时，能量会被压敏电阻统一的，均匀的吸收。电气特性主要由压敏电阻的物理尺寸决定。能量等级由体积、电压额定值（按厚度或电流路径的长度）和电流容量（按正常测量面积和电流流向）。
mov设计用于保护敏感电路免受外部瞬变（闪电）和内部瞬变（感性负载切换、继电器切换和电容器放电）以及在工业交流线路应用中的高峰值瞬变或汽车直流线路应用中的低峰值瞬变的危害。幅值范围为20a至500a，峰值能量额定值为0.05j-2.5j。
mov的一个吸引人的特性是电气特性与装置的本体有关。每个氧化锌陶瓷的晶粒在晶界处起着半导体结的作用。材料的横截面如下图所示，这显示了陶瓷的微观结构。压敏电阻是通过向陶瓷部分烧结氧化锌粉末，使其成型。氧化锌基粉末制成陶瓷零件后用厚膜的银或电弧/火焰进行电镀并喷涂金属。
氧化锌晶界清晰可见。非线性的电气特性发生在各氧化锌半导体颗粒的边界。压敏电阻可以被认为是由多个晶界的串联和并联构成。可以通过分析陶瓷结构的微观结构来分析器件的特性。平均粒径和粒径分布在电气行为中起重要作用。
大部分压敏电阻的触点由氧化锌晶粒构成，其平均尺寸为d，如下图所示，其电阻率为 1a)，温度依赖性接近于零。
nominal varistor region 的压敏电阻的特性，可以由下述方程给出。
其中，k为常数，a为指数，用来定义非线性度。a可以由曲线的斜率决定或有下面的公式得出：
在这个区域，压敏电阻被导通。rx的主导性超过了c，ron和roff。rx比roff小很多数量级，但仍然比ron大。等效电路如下图
在导通过程中，对于电流的几个数量级的变化，压敏电阻的电压保持相对恒定。实际上，器件的电阻rx会随着电流的变化而变化。这可以通过测试静态或动态电阻（为电流的函数）来观察。静态电阻的定义如下：
动态电阻被定义为：
下面的曲线分别为静态电阻与电流关系曲线和动态电阻和电流关系曲线。
对于upturn region ，在接近最大额定值的大电流下，压敏电阻近似于短路。曲线偏离非线性关系，接近材料本体电阻值，约为1ω-10ω。当rx接近ron值时，曲线就会出现上翘。电阻ron代表氧化锌颗粒的本体电阻。这种电阻值是线性的（在对数图上显示为更陡的斜率），根据压敏电阻的尺寸，会出现在电流50a到50000a的时刻。
下图为对应的等效电路：
压敏电阻的作用取决于类似于其他半导体器件的导电机制。因此，导通发生得非常迅速，没有明显的时间延迟，甚至进入纳秒（ns）范围。下图为低感应脉冲发生器插入或不插入压敏电阻的两个电压轨的合成图像。第二轨道（没有与第一轨道同步，仅叠加在示波器屏幕上）表明，压敏电阻的电压箝位效应发生在小于1.0ns的时间内。
在传统的引线安装器件中，引线的电感将极大地影响压敏电阻的快速动作；因此，上图的测试电路需要在同轴线上插入一小块压敏电阻材料，以证明压敏电阻的固有响应。
对引线安装的器件进行测试，即使小心地将引线长度减至最小，也表明在大电流和电流快速上升时引线形成的回路中感应的电压，对压敏电阻端子上出现的电压有很大的影响。幸运的是，由瞬变电源提供的电流上升时间上总是比观察到的瞬变电压慢。压敏电阻应用中最常遇到的是电流上升时间通常超过0.5微秒的情况。
当讨论压敏电阻对快速脉冲的响应时，电压上升率不是最好的措辞（不同于火花隙，在从非导通状态切换到导通状态时，涉及fnite时间）。压敏电阻对电路能传递的瞬态电流的响应时间需要考虑合适的特性。
下图的v-i特性显示了压敏电阻的响应如何受到电流波形的影响。根据这些数据，“过冲”效应可以被定义为快速电流上升期间变阻器上出现的最大电压的相对增加，使用传统的8/20微秒电流波形作为参考。第二幅图显示了不同电流水平下典型的钳位电压随上升时间的变化。
瞬态抑制器可以在纳秒到毫秒的短时间内耐受高电流。
压敏电阻与负载并联使用，任何由压敏电阻的引线所产生的电压降都会降低其有效性。最好的办法是使用短的引线来减少感应电压和使用低欧姆电阻来减少i•r下降。
器件的特性是固有的、可测量的特性。这种性能可以是电性能、机械性能或热性能，并且可以表示为规定条件下的值。
器件的额定值是表征器件运行的限制条件（最大或最小）的值。它根据特定的环境和操作来确定。额定值表示在不引起退化或故障的情况下施加在设备上的应力水平。压敏电阻符号如下面第二幅图所示。
钳位器件 ，如mov，是指在施加电压的状态下其有效电阻由高阻态变为低阻态的特性。在导通状态下，钳位器件与源阻抗形成了分频器。钳位器件通常是“耗散”器件，将大部分的瞬时电能转化为热能。
选择最合适的抑制器取决于具体应用、具体操作、预期的瞬变电压和需要保护的元件的灵敏度需求之间的平衡。还必须考虑外形/封装样式。
在高电流和高能量状态下，需用脉冲波形测量压敏电阻特性。如下图所示，是ansi标准c62.1规定波形，代表雷电浪涌和无功电路中储存能量放电的指数衰减波形。
8/20微秒电流波形（8微秒上升和20微秒到50%衰减峰值）是根据行业惯例用来描述瞬态波形的特性和额定值的标准波形。一个例外是能量额定值（wtm），采用10/1000微秒较长的波形。这种波形更能代表通常由电机和变压器等电感性负载引起的高能浪涌放电。压敏电阻的额定值定义为导致压敏电阻电压（vn）偏移小于初始值+/-10%的最大脉冲浪涌能量。
当瞬变连续快速发生时，平均功耗是每个脉冲的能量wtm（瓦特秒）乘以每秒的脉冲数。所需求的功率必须在特定器件的器件额定值和特性表中所示的规格范围内。某些参数必须在高温下进行降额。
下表为压敏电阻的各个参数。
钳位电压 ：在特定峰值电压和脉冲电流以及特定波形条件下测量的压敏电阻的峰值电压。注：峰值电压和峰值电流在时间上不一定一致。
额定峰值单脉冲瞬态电流（压敏电阻） ：最大峰值电流，适用于单个8/20微秒脉冲，同时也适用于额定电压线路，不会导致设备故障。
额定脉冲电流寿命（压敏电阻） ：瞬态脉冲持续时间超过8/20μs波形的itm降额值，以及可能在设备额定寿命内施加的多个脉冲的情形。
额定电压有效值（压敏电阻） ：可施加的最大的连续的正弦电压有效值。
额定直流电压（压敏电阻） ：可施加的最大连续直流电压。
直流静态电流（压敏电阻） ：在额定电压vm(dc)下测得的压敏电阻的电流。
对于特定应用，下面的参数也许有用：
压敏电阻的额定电压 ：通过施加规定时间的规定直流脉冲电流in（dc）来测得。in（dc）由压敏电阻制造商指定。
压敏电阻峰值额定电压 ：在规定的峰值交流电流in（ac），以及在规定的持续时间内测量的压敏电阻上的电压。in（ac）由压敏电阻制造商指定。
额定重复性峰值电压（压敏电阻） ：特定的占空比和波形的最大重复峰值电压。
额定单脉冲瞬态能量（压敏电阻） ：在特定波形下的最大单次脉冲可耗散的能量，同时施加额定有效电压值或额定直流电压值，而不会导致器件失效。
额定瞬态平均功耗（压敏电阻） ：在特定的隔离时间内施加的一组脉冲使其产生最大的平均的耗散功率，而不会导致设备故障。
压敏电阻的电压 ：在给定电流下ix测得的变阻器两端的电压。
电压钳位比（压敏电阻） ：由(vc) ÷ (vm(ac)), (vc) ÷ (vm(dc))定义的压敏电阻钳位效率的量。
非线性指数 ：一种在给定工作电流i1和i2之间测量压敏电阻非线性的方法，用i=kv^a表示，其中k是设备常数，i1≤i≤i2，a12=（logi2/i1）÷（logv2/v1）。
动态阻抗（压敏电阻） ：给定工作点小信号阻抗的一种测量方法，定义为：zx=（dvx）÷（dix）。
静态电阻（压敏电阻） ：在给定工作点的静态电阻由以下公式确定：rx=（vx）÷（ix）。
电容（压敏电阻） ：在指定频率和偏压下测得的压敏电阻两个端子之间的电容。
交流静态功耗（压敏电阻） ：在额定有效电压vm（ac）下测量的压敏电阻的交流功耗。
电压过冲（压敏电阻） ：当施加小于8微秒虚拟波前持续时间的给定电流波时，会产生高于设备的钳位电压的多余电压。该值可以表示为8/20电流波的钳位电压（vc）的百分比。
响应时间（压敏电阻） ：此点定义为超过钳位电压电平（vc）的点与电压过冲峰值之间的时间。为了实现这一定义，用与此响应时间所用波形相同的峰值电流振幅的8/20微秒电流波形定义钳位电压。
过冲持续时间（压敏电阻） ：过冲点电压电平（vc）与电压过冲衰减到其峰值50%之间的时间。为了实现这一定义，钳位电压采用8/20微秒的电流波形，其峰值电流与此过冲持续时间内使用的波形相同。
下面为压敏电阻连接示例：
这是最完整的保护方案，但很多情况下只选用压敏电阻1或者压敏电阻1和压敏电阻2.
直流应用需要正负之间或正和接地之间和负和接地之间插入压敏电阻。
例如，如果在所有3个相位（共模瞬变）上都存在对地瞬变，只有相位对地的瞬变抑制器会吸收能量。相间连接的瞬态抑制器是无效的。
另一方面，如果存在差分瞬态（相间）模式，则相位连接的瞬态抑制器将是正确的解决方案。
这是连接瞬态抑制器时的一些参考。
标准方法是在瞬变产生的电位差点之间连接瞬变抑制器，然后抑制器将平衡或降低这些电位到较低和无害的水平。
**压敏电阻选型表
**
1、确定电路的工作参数
1-a、瞬变的来源和路径
来源：电动机或发电机的运行；无功电路元件的切换；闪电或静电放电；
路径：相间或相与地之间；
1-b、被保护器件的额定工作电压
________ (vac) , or ________ (v)rms dc
vac应该指的是幅值。
1-c、（1-b）中额定工作电压的公差
________ (v) or ________ unknown
1-d、被保护器件最大可容许的电压
________ (vac) or ________ (v)rms dc
1-e、预期最大的浪涌电流值和冲击次数（8x20µs
波形）
________ (a) ________ (# of hits)
1-f、施加到元器件上最大的浪涌能量
________ (joules) (e=1.4xvxixt)
1-g、施加到元器件上的最大功率
________ (w) (p=vxi)
1-h、压敏电阻允许的的最大的电容值（@1khz; 0vdc
bias）
________ (pf)
1-i、遵循的安全标准
(比如ul, csa, vde, etc.)
2、计算电压值
2-a、需求的压敏电压值为
被保护元器件工作电压+工作电压公差，如果公差不知道，则将工作电压*(1.10~1.25)。如果工作电压为交流ac (vrms) 转化为vdc。
____ 工作电压 ac (v) x 1.414= ___工作电压 (v)rms dc
________工作电压 (vdc)+________公差 (v) = ___需求的压敏电阻的电压 (v)
或者____工作电压 (vdc )x(1.10 ~ 1.25) = ______ 需求的压敏电阻电压(v)
3、压敏电阻选型指南
3-a、压敏电阻电压值-压敏电阻公差值≥ (2-a)中的压敏电阻值；
3-b、压敏电阻最大钳位电压值预期的最大的浪涌电流(1-e)；如果浪涌波形不是8 x 20µs ，使用脉冲寿命额定值曲线。
3-d、压敏电阻最大的能量额定值>施加到系统的最大能量(1-f)；
3-e、压敏电阻最大的额定功率>施加到系统的最大功率(1-g);
3-f、压敏电阻的电容<最大的可允许的系统电容(1-h);
4、验证对于系统的要求
4-a、选择的压敏电阻的漏电流适合于电路的需求；
4-b、在失效模式下验证压敏电阻的性能；
用户应独立评估和测试每个mov器件在其应用中的安全性和适用性。
相关标准：
焊接说明（摘自力特）：
对于有铅焊接，在表面贴装技术中，元件焊接的主要技术是红外回流焊和波峰焊。右侧显示了典型的焊接曲线。mhs抑制器的推荐焊料为62/36/2（sn/pb/ag）、60/40（sn/pb）或63/37（sn/pb）。力特还建议使用rma助焊剂。波峰焊是最费力的工艺。为了避免热冲击产生应力的可能性，建议在焊接过程中进行预热，并严格控制焊接过程的峰值温度。
在回流焊过程中，应注意确保mhs芯片不受超过每秒4度的热梯度影响；理想梯度为每秒2度。在焊接过程中，预热到焊料峰值温度的100度以内是减少热冲击的关键。焊接过程完成后，仍有必要确保避免任何进一步的热冲击。热冲击的一个可能原因是热印制电路板被从焊接过程中移除，并在室温下直接清洗。清洁前，必须让板逐渐冷却至50℃以下。
力特提供镍屏蔽终端工艺，以获得最佳无铅焊接性能。
首选的焊料为96.5/3.0/0.5（sn/ag/cu），同时使用rma助焊剂，也有多种与镍屏障部件兼容的焊膏和助焊剂可供选择。
回流焊受到无铅回流焊曲线最大值的限制。对于无铅波峰焊，波峰焊曲线仍然适用。
注：无铅焊膏、助焊剂和焊接曲线是力特根据行业标准和实践，用于进行评估的目的。这三种方法都有多种选择，建议客户探索其流程的最佳组合，因为各个生产站点的流程差异很大。
中移动5G商用仪器仪表采购项目招标,却遭美企作恶
曝Redmi K30 Pro变焦高配版除了镜头之外与标配版没有太大区别
激光重熔技术制备细晶高强中熵合金！
飞凌嵌入式技术帖——i.MX9352的GPIO怎么用？
江铜贵溪冶炼厂携手海康威视 为“新智造”增效升级
压敏电阻及其选型
为什么要进行车间粉尘监测？车间粉尘监测系统具备哪些功能？
消防设备电源监控系统在商业中心的应用
人工智能将会取缔哪些职业工作者
努比亚Z20入网 双屏均为OLED材质
VR消防实景体验正在不断推广
激光打标机：从不同应用到各个领域的多功能标记设备
中科曙光为百度飞桨黑客马拉松活动提供海量算力支持
选购视频会议系统时应该考虑的几大问题
华为mate10什么时候上市?华为mate10最新消息:华为mate10即将发布!全力狙击苹果iphone8,直击三星Note8
配备支持5G的Snapdragon 865的IQOO 3将于2月25日在印度推出
AiP485低功耗RS485/RS422收发器，替换LTC485、SP485等，性价比超高
基于可编程霍尔芯片，适用于低带宽应用的微型电流传感器
制约锂负极可充性的本质因素有哪些？
谷歌Pixel 6a现身GeekBench跑分网站