ZnO壓敏電阻實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,這相當于一只小電容器,而當電路出現過電壓時,它的內阻急劇下降并迅速導通,其工作電流增加幾個數量級,從而有效地保護了電路中的其它元器件不致過壓而損壞,它的伏安特性是對稱的,如圖(1)a 所示。這種元件是利用陶瓷工藝制成的,它的內部微觀結構如圖(1)b 所示。微觀結構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,相接觸的兩個晶粒之間形成了一個相當于齊納二極管的勢壘,這就是一壓敏電阻單元,每個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和并聯就構成了壓敏電阻的基體。串聯的單元越多,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,每個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區承受電功率,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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壓敏電阻一般并聯在電路中使用,當電阻兩端的電壓發生急劇變化時,電阻短路將電流保險絲熔斷,起到保護作用。壓敏電阻在電路中,常用于電源過壓保護和穩壓。
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