什么是压敏电阻，压敏电阻如何选用？

压敏电阻（Varistor）是一种电阻特性随电压变化的SN74LVC1G14DCKR电子元件。通过在它的两端加上不同的电压，可以改变它的电阻值。它在电路中常用于限流、过压保护和静电保护等方面。

一、压敏电阻的原理

压敏电阻是一种非线性电阻，它的电阻值随着电压的变化而变化。它的原理是基于半导体材料的电离特性。在半导体材料中，当电场强度达到一定值时，会发生电离现象，即电子和空穴会被强电场分离，形成电子空穴对。这些电子空穴对将导致电流的流动，从而使材料的电阻降低。

压敏电阻的材料通常是氧化锌（ZnO），它是一种半导体材料。氧化锌的晶粒大小在微米级别，具有高度的非晶性，因此电子空穴对的形成和移动非常容易。当压敏电阻两端的电压小于它的击穿电压，它的电阻值非常大，几乎是一个开路。当电压超过击穿电压时，电子空穴对的形成和移动就变得非常容易，从而使材料的电阻迅速降低。

二、压敏电阻的结构

压敏电阻的结构非常简单，它只是两个金属电极之间夹着一层氧化锌粉末。氧化锌粉末的粒径通常在几微米到几十微米之间，它们之间的间隙非常小，可以达到亚微米级别。两个金属电极通常是铜或铝，它们的直径通常在几毫米到几厘米之间。

压敏电阻的电压-电流特性是非线性的，可以用如下公式来表示：

I=KV^n

其中，I是电流，V是电压，K是一个常数，n是一个非线性指数。当电压超过一定值时，n的值会发生改变，从而使电流的增长速度变得更快。

三、压敏电阻的应用

1、过压保护

压敏电阻通常用于电路的过压保护。当电路中的电压超过压敏电阻的击穿电压时，压敏电阻会迅速降低电阻值，从而使过电压得以释放。这可以防止电路中的元件被损坏。

2、静电保护

压敏电阻也可以用于静电保护。静电会在电路中引起电压的瞬间升高，从而使元件被损坏。通过在电路中添加一个压敏电阻，可以使静电的能量被释放，从而保护电路中的元件。

3、限流

压敏电阻还可以用于限流。当电路中的电流超过压敏电阻的额定电流时，压敏电阻会迅速降低电阻值，从而使电流得以流过。这可以防止电路中的元件被损坏。

4、电源滤波

压敏电阻还可以用于电源滤波。当电源中存在高频噪声时，可以在电路中添加一个压敏电阻来过滤掉这些噪声。

四、压敏电阻的特点

1、非线性特性

压敏电阻的电阻值随着电压的变化而变化，因此它的电压-电流特性是非线性的。这种非线性特性是压敏电阻的最大特点。

2、容易受到温度的影响

压敏电阻的电阻值受到温度的影响较大。当温度升高时，压敏电阻的电阻值会下降，从而降低了电路的精度。

3、可靠性较差

压敏电阻的可靠性较差，因为它的电阻值会随着时间的推移而变化。此外，压敏电阻还容易受到潮湿环境的影响。

4、适用于高压高功率应用

压敏电阻适用于高压高功率应用，因为它可以承受高电压和高功率。此外，压敏电阻的响应速度很快，可以在毫秒级别内响应电路中的过电压。

五、如何选用

1、额定电压：压敏电阻的额定电压是指在正常工作状态下，它能够承受的最大电压值。因此，选择压敏电阻时必须确保其额定电压大于所需的工作电压，以保证电路的稳定性和安全性。

2、阻值：压敏电阻的阻值是指在正常工作状态下，它的电阻值。在选择压敏电阻时需要根据具体的电路要求来确定所需的阻值范围，以确保电路的正常工作和保护功能。

3、响应时间：响应时间是指压敏电阻在电压超过额定电压时，从高电阻状态到低电阻状态的时间。响应时间越短，压敏电阻的保护效果就越好。

4、温度系数：温度系数是指压敏电阻的电阻值随着温度变化的程度。由于温度变化会影响电阻值，所以在选择压敏电阻时需要考虑其温度系数，以确保电路的稳定性。

5、尺寸和功率：尺寸和功率是指压敏电阻的大小和承受的最大功率。在选择压敏电阻时需要考虑其尺寸和功率，以确保它能够适应具体的电路需求。

六、总结

压敏电阻是一种电阻特性随电压变化的元件，通常用于限流、过压保护和静电保护等方面。它的原理是基于半导体材料的电离特性，当电场强度达到一定值时，会发生电离现象，从而使材料的电阻降低。压敏电阻的电阻值随着电压的变化而变化，因此它的电压-电流特性是非线性的。压敏电阻适用于高压高功率应用，因为它可以承受高电压和高功率。此外，压敏电阻的响应速度很快，可以在毫秒级别内响应电路中的过电压。

级别非线性电离限流用于额定电压

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