详细盘点氧化锌压敏电阻器的那些优缺点
氧化锌压敏电阻
氧化锌压敏电阻
氧化锌压敏电阻是一种特殊的可变电阻，它可以根据外加压力的大小而发生变化。
它具有很好的直流和交流电性能，广泛应用于各种电子设备中，例如手机、MP3播放器、笔记本电脑、汽车导航系统、家庭影院系统等，这是最常用的电子元器件之一。
氧化锌压敏电阻的原理是由一个氧化锌片和一个金属片组成，金属片上覆盖有一层氧化锌薄膜，当外界的外加压力发生变化时，氧化锌薄膜会发生变形，使得氧化锌片与金属片之间的电阻发生变化，从而调节整个电路的电流。
氧化锌压敏电阻具有体积小、重量轻、可以调节电阻值、耐久性强、容易操作等优点，适用于各种电子产品和工业设备，可以满足不同应用场合的需求。
氧化锌压敏电阻有两种结构：单片结构和双片结构。
单片结构由一块氧化锌片和一块金属片组成，外加压力可以使氧化锌片发生变形，从而改变氧化锌片与金属片之间的电阻。
双片结构由两块氧化锌片和两块金属片组成，这种结构可以更好地表现压力变化对电阻的影响。
氧化锌压敏电阻的制作原理是将氧化锌薄膜覆盖在金属表面上，然后将金属片和氧化锌片组装成一个电阻元件，焊接在PCB板上，使其形成电路回路。
氧化锌压敏电阻的制作过程主要包括：氧化锌薄膜的制作、金属片的制作、氧化锌片的制作、焊接，以及电阻器的测试，确保电阻器的质量符合要求。
由于其性能稳定，可靠性高，使用寿命长，耐高温等优点，氧化锌压敏电阻在电子产品中的应用越来越广泛，它可以用来调节电流、调节电压、检测外部压力以及实现传感功能等，可以满足不同应用场合的需求。
氧化锌压敏电阻在电子设备中的应用越来越多，它能够提供准确可靠的信号控制，解决复杂的控制问题，为电子设备的控制提供高性能的保障，是当今高新技术领域的重要元器件之一。
低电压氧化锌压敏电阻器
87 压敏电阻器的特性、 微观结构和导电机理
89 67 压敏电阻器的特性 压敏电阻器的伏安特性如图 % 所示。由图 % 可 见， 该特性曲线根据外加电压可分为 # 个区域， 即小电 流区域 （ C 欧姆区域） 、 非线性区域 CC （ 击穿区域） 和大 电流区域 CCC （ 回升区域） 。其中： 小电流区域 C 压敏电 阻器呈现高阻特性； 非线性区域 CC 是压敏电阻器赖以 工作的最重要的特性区域， 这个区对应于很小的电压 变化， 经受很大的电流变化， 一般可变化 F G H 个数量
+ + 由上式可知， 压敏电压 !!"# * ! / ， !!"# * "， 由于 ! / 是与 ’() 主成分有关的一定值， 因此， 要降低 !!"# ， 必须降低 "， 而 " 的值主要取决于晶粒直径 # / 的大 小， # / 增大则 " 就减小。为此， 增大晶粒直径 # / 便成 为实现低压氧化锌压敏电阻器的关键。晶粒直径 # / 又与材料组成和烧结条件有关。提高烧结温度加速晶 粒生长， 可在一定范围内使 # / 变大。 $" !# 压制厚度很小的氧化锌半导体瓷片 由 !!"# : "! / : （ 还可以看出， !!"# *"， 即 " % / ; #$ ） 片子越薄， !!"# 越低。 采 用压制成型工艺的片子， 其厚度的极限值为 $% < ""， 若用这样的片子制造 !!"# : !$ = 元件， 由于 ! / 为 5 = > 3 =， 则根据 # / $ "! / & !!"# ， 求得 # / 应为 $ % < "" > $ % *$ "" ， 用 普 通 的 烧 结 工 艺 在 !$$$ ? > ! 5$$ ? 范围内烧成的材料， 其晶粒直径只有 < !" > <$ !"。在原材料中预先混入粒径较大的 ’() 粉体， 并适当提高烧结温度， 严格控制添加物向晶界层的分 凝， 可较成功地获得大直径晶粒。
压敏电阻
“压敏电阻是中国的名词，意思是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变，或者是说电阻值对电压敏感的阻器。
相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。
压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。
现在大量使用的氧化锌（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。
所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。
压敏电阻器是按其用途来命名的，称为突波吸收器。
压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。
2、压敏电阻电路的“安全阀”作用压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。
利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。
3、应用类型不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同，因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这种差异，对于正确使用是十分重要的。
根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两大类：①保护用压敏电阻，②电路功能用压敏电阻。
3.1保护用压敏电阻（1）区分电源保护用，还是信号线，数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同的技术标准的要求。
（2）根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同，可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。
（3）根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型，高功率型和高能型这三种类型。
★浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电压的峰值可能很大。
绝大多数压敏电阻器都属于这一类。
★高功率型：是指用于吸收周期出现的连续脉冲群的压敏电阻器，例如并接在开关电源变换器上的压敏电阻，这里冲击电压周期出现，且周期可知，能量值一般可以计算出来，电压的峰值并不大，但因出现频率高，其平均功率相当大。
zno压敏电阻 阻抗
zno压敏电阻阻抗
ZNO压敏电阻是一种常见的电子元器件，常用于电子电路中的过压保护和限流功能。
它由氧化锌粉末和少量其它物质制成，具有高阻值和压敏特性，能够在电路中起到重要的作用。
ZNO压敏电阻的阻值通常在几千欧姆至数百兆欧姆之间，其阻值随着电压的变化而变化，从而能够对高压下的电路进行限流和过压保护。
在电路中，ZNO压敏电阻通常与其它电阻、电容和变阻器等器件一起组成复杂的脉冲电路，可以用于温度传感器、光控设备、电子情报仪器等多个领域。
在压敏电阻中，氧化锌粉末是其最为重要的组成部分。
氧化锌粉末的选材和制造工艺是影响压敏电阻性能的主要因素，其制作精度和生产工艺的优化可以大幅提高压敏电阻的性能。
另外，在ZNO压敏电阻的生产过程中，通常会添加一些稀土元素、二氧化钇和镁等物质，以提高其敏感性和防止老化效应。
同时，在选择ZNI压敏电阻时，还需要考虑其额定电压、额定电流、温度系数、工作温度范围等多个因素，确保它能够正常工作，并能在其额定电压范围内发挥其过压保护和限流功能。
总之，ZNO压敏电阻作为一种常用的电子元器件，在多个领域都有重要应用，能够对电路进行过压保护和限流，为电子设备的稳定运行提
供了有力保障。
而在使用压敏电阻时，还需要注意选择合适的型号、
合理设计电路，以及进行正确的使用和维护，从而保证其性能和寿命。
集成电路氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用性能参数
【集成电路(IC)】氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用【集成电路氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用性能参数】“压敏电阻是中国大陆的名词，意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变"，或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。
相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。
压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。
现在大量使用的"氧化锌"（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。
所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。
在中国台湾，压敏电阻器是按其用途来命名的，称为"突波吸收器"。
压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。
一、氧化锌压敏电阻器微观结构及特性氧化锌压敏电阻器是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物、经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。
它的微观结构如图1所示。
氧化锌陶瓷是由氧化锌晶粒及晶界物质组成的，其中氧化锌晶粒中掺有施主杂质而呈N型半导体，晶界物质中含有大量金属氧化物形成大量界面态，这样每一微观单元是一个背靠背肖特基势垒，整个陶瓷就是由许多背靠背肖特基垫垒串并联的组合体。
图2是压敏电阻器的等效电路。
氧化锌压敏电阻器的典型V-I特性曲线如图3所示：预击穿区：在此区域内，施加于压敏电阻器两端的电压小于其压敏电压，其导电属于热激发电子电导机理。
因此，压敏电阻器相当于一个10MΩ以上的绝缘电阻(Rb远大于Rg)，这时通过压敏电阻器的阻性电流仅为微安级，可看作为开路。
该区域是电路正常运行时压敏电阻器所处的状态。
击穿区：压敏电阻器两端施加一大于压敏电压的过电压时，其导电属于隧道击穿电子电导机理(Rb与Rg相当)，其伏安特性呈优异的非线性电导特性，即：I=CVα其中I通过压敏电阻器的电流C与配方和工艺有关的常数V压敏电阻器两端的电压α为非线性系数，一般大于30由上式可见，在击穿区，压敏电阻器端电压的微小变化就可引起电流的急剧变化，压敏电阻器正是用这一特性来抑制过电压幅值和吸收或对地释放过电压引起的浪涌能量。
氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用
氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用压敏电阻是由在电子级ZnO 粉末基料中掺入少量的电子级Bi 2O 3、Co 2O 3、MnO 2、Sb 2O 3、TiO 2、Cr 2O 3、Ni 2O 3等多种添加剂，经混合、成型、烧结等工艺过程制成的精细电子陶瓷；它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性，主要用于感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量。
1 氧化锌压敏电阻电性能参数1.1 压敏电压U 1mA压敏电阻的电流为1mA 时所对应的电压作为I 随U 迅速上升的电压大小的标准，该电压用U 1mA 表示，称为压敏电压。
压敏电压是ZnO 压敏电阻器伏安曲线中预击穿区和击穿区转折点的一个参数，一般情况下是1mA （Φ5产品为0.1mA ）直流电流通过时，产品的两端的电压值，其偏差为±0.1%。
1.2 最大连续工作电压MCOV最大连续工作电压MCOV 指的是压敏电阻在应用时能长期承受的最大直流电压U DC 或最大交流电压有效值 U RMS 。
最大直流电压的值为80%~92%U 1mA ，或产品在85℃下，正常工作1000h ，施加的最大直流电压；最大交流电压的值为60%~65% U 1mA ，或产品在85℃下，正常工作1000h ，施加的最大交流电压。
1.3 漏电流 I L漏电流(mA)也称等待电流，是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下，流过压敏电阻器电流。
IEC 对漏电流 I L 较为普遍的定义是：环境温度25℃时，在压敏电阻上施加其所属规格的最大连续直流工作电压 U DC 时，流过压敏电阻的直流电流。
一般而言，在材料配方和烧结工艺固定的情况下，漏电流适中的压敏电阻具有较好的安全性和较长的寿命。
1.4 非线性指数α非线性指数α指压敏电阻器在给定的外加电压作用下，其静态电阻值与动态电阻值之比。
它是一个元件的电阻值是否随电压或电流变化和变化是否敏感的标志。
ZnO 压敏电阻器是一种非线性导电电阻。
氧化锌压敏电阻特性
电力电子• Power Electronics210 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】氧化锌压敏电阻 结构 特征 伏安特性现阶段氧化锌压敏电阻已经取得了很好的应用，在电力系统和电子系统的过压保护中发挥着重要的作用，但是在实际使用时有很大优化空间，比如氧化锌压敏电阻的老化判定可以进行优化处理，这样可以更好的对氧化锌压敏电阻的老化进行判定防止出现因为受潮而导致性能的老化。
针对这些可优化的空间，笔者对氧化锌压敏电阻的特性进行探讨，有着重要的现实意义。
1 氧化锌结构特征1.1 氧化锌晶体的结构研究氧化锌压敏电阻特性，首先要对氧化锌晶体进行研究。
氧化锌晶体是利用红锌矿为原料制作的金属氧化物，这种氧化物中既包括化学键又包括离子键，属于中间键型，氧化锌压敏电阻的这种独特的键形也就决定着其独有的特性。
氧化锌压敏电阻的基本结构是成六角排布的，并且在六角排布的中间有着很多的锌离子填充。
通常情况下，氧化锌压敏电阻有着三种构型，三种构型分包为六角、立方闪锌、立方岩盐矿等。
这三种结构是可以进行转换的。
1.2 氧化锌晶体结构的缺陷我们在对氧化锌压敏电阻的特质进行使用时，很少有人了解过这些能够被我们使用的特性来源于氧化锌压敏电阻中氧化锌晶体中的结构缺陷，这是这些缺陷使得氧化锌压敏电阻有了很多的电阻特性。
上文我们已经提到过氧化锌压敏电阻通常情况下有三种可以互相转换的构型，这些构型基本决定了他们的缺陷来源。
立方闪锌结构中有很大的孔隙，这些孔隙中不同的离子的扩散不同，有的离子的扩散系数比较高，就易于扩散，有的离子扩散系数低就不容易扩散，这些特性使得锌离子容易集中出现积聚的情况。
同时氧化锌压敏电阻中的晶体也会受到掺杂的杂质影响，这种杂质影响也会导致其内部结构出现缺陷，这种杂质影响的氧化锌压敏电阻特性文/谭智昭 王洋缺陷主要是呈现为空腔和空穴，这些空腔和空穴将会直接影响到氧化锌晶体的电子的流向，导致其载流子发生散射，使得载流体的迁移受到较大的影响。
高温对ZnO压敏电阻10N471K电性的影响
高温对ZnO压敏电阻10N471K电性的影响引言ZnO压敏电阻10N471K是一种常见的压敏电阻，广泛应用于电子与通信领域。
压敏电阻的性能受到温度的影响，特别是高温环境下，其电性能可能会发生变化。
本文旨在探讨高温对ZnO压敏电阻10N471K电性的影响，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、ZnO压敏电阻10N471K的基本性能ZnO压敏电阻10N471K是一种基于氧化锌材料制成的压敏电阻，具有高灵敏度、高稳定性和耐高温性能。
其主要特性包括电阻值、压敏系数、功率耗散和温度特性等。
在常温条件下，ZnO压敏电阻10N471K表现出良好的电性能，可以满足大部分应用要求。
然而在高温环境下，其电性能可能会出现变化。
二、高温对ZnO压敏电阻10N471K电性的影响1. 电阻值变化高温环境下，ZnO压敏电阻10N471K的电阻值可能会发生变化。
由于材料的热膨胀系数不同，温度升高会导致电阻元件的尺寸扩大，从而使电阻值产生偏差。
高温环境还可能导致材料内部晶格结构的改变，影响电子在材料内部的运动，进而影响电阻值的稳定性。
2. 压敏系数变化ZnO压敏电阻10N471K的压敏系数是衡量其灵敏度的重要指标，通常在低频率下进行测试。
然而在高温环境下，由于材料的电导率和介电常数的变化，压敏系数可能会发生变化。
这意味着在高温环境下，ZnO压敏电阻10N471K的灵敏度可能会受到影响，使其难以满足实际应用需求。
3. 功率耗散变化在高温环境下，ZnO压敏电阻10N471K的功率耗散可能会增加。
由于材料的电导率随温度的升高而增加，从而使电阻元件在工作过程中产生更多的热量。
这不仅会影响电阻元件的稳定性，还可能对周围环境造成影响。
三、高温环境下ZnO压敏电阻10N471K的应对措施1. 优化材料选用针对高温环境下ZnO压敏电阻10N471K电性发生变化的情况，可以考虑优化材料的选用。
通过调整材料的成分和结构，使其在高温环境下具有更好的稳定性和耐温性能。
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详细盘点氧化锌压敏电阻器的那些优缺点
氧化锌材料的压敏电阻器已经越来越多的走进了人们的视线，在通讯、供
电以及智能产品的设计领域都能看到它的身影。
那么，这种压敏电阻器在应用
过程中的优点都有哪些?又有哪些问题需要工程师特别注意呢?今天小编就来为
大家详细盘点一下吧!
以目前的氧化锌压敏电阻器应用情况和制造工艺来看，这种新型的压敏电阻
在配方和性能上分为相互不能替代的两大类，分别是高压型压敏电阻和高能型
压敏电阻两大类，接下来我们将进行详细的优缺点盘点介绍。
首先来看高压型压敏电阻，这种压敏电阻的最大优点就是它的电压梯度非常高，一般可以达到100~250V/mm，因此它的大电流特性好，
V10kA/V1mA≤1.4。
但这种氧化锌压敏电阻也有一个缺点，那就是它仅对窄
脉宽(2≤ms)的过压和浪涌有理想的防护能力，能量密度较小。
接下来我们再来看一下高能型压敏电阻的优缺点吧。
这种氧化锌压敏电阻的
突出优点，是其本身的能量密度较大，实际应用中可达到
300J/cm3~750J/cm3，承受长脉宽浪涌能力强。
但它也有一个很大的缺陷，那就是其本身的电压梯度较低，其梯度范围只有20V/mm~500V/mm，大电流特性差。
从上面的介绍中我们也可以看到，这两种氧化锌压敏电阻器在配方上的性能
差别，造成了许多应用上的死角。
就目前的收藏元能够用情况来看，在10kV
电压等级的输配电系统中广泛采用了真空开关，由于它动作速度快、拉弧小，
会在操作瞬间造成极高过压和浪涌能量，如果选用高压型压敏电阻加以保护，
虽然它电压梯度高、成本较低，但能量容量小，容易损坏。
如果选用高能型压
敏电阻，虽然它能量容量大，寿命较长，但电压梯度低，成本太高，是前者的。