元器件（1）-压敏电阻及放电管应用

        压敏电阻及放电管均是ESD(静电释放)/浪涌保护器件，常见于交流输入端。

        本文仅为入门基础分享，简要介绍器件工作原理及关键参数，后续将介绍EMC测试项中浪涌及脉冲群相关内容。

压敏电阻

        MOV (Metal Oxide Varistors)压敏电阻 的非线性伏安特性使其成为过压保护器件。

工作原理：

        当端电压较低时，压敏电阻呈现MΩ级高阻抗性，工作在漏电流区；而当端电压升高时，压敏电阻进入非线性区，内阻会急剧减小，电流变化范围大，而电压变化范围小。端电压继续升高，压敏电阻进入饱合区，呈现出一个很小的线性电阻，当在饱合区工作时间过长时，压敏电阻会过热烧毁甚至爆炸。

关键参数：

1．标称压敏电压（V1mA，Varistor Voltage）

        指通过8/20us持续时间的1mA脉冲电流时压敏电阻两端电压。也为触发压敏使得阻抗急剧减小的门限电压。部分规格书中标有V0.1mA电压值，二者相差十倍。

        8/20us脉冲波形定义参考国巨器件。

2.最大连续工作电压（Max Allowable Voltage） 

        使压敏电阻具有高阻抗特性的工作电压。一般为交流有效值或直流最大值。

3.最大箝位电压Vc（Maximum Clamping Voltage，或称残压）

        压敏电阻承受冲击电流Ip 的8/20us脉冲波时两端电压。残压直接作用于保护电路，因此需考虑保护电路可承受最大电压选择残压。

4.通流量（Withstanding Surge Current ）

        压敏电阻可承受的8/20us脉冲波的最大冲击电流峰值。

        规格书中一般给出的为冲击1次的I值。选择压敏电阻时，需按压敏浪涌寿命次数曲线中冲击10次到100次计算，实际浪涌电流应为最大冲击通流量的30％左右。

        选型时需首先估算可使用的压敏电阻标称电压值

V1mA=a*U/(b*c)

式中         a为电压波动系数，一般取1.2；

                U为最大工作电压；

                b为压敏电压误差，一般取0.85；

                c为压敏电阻的老化系数，一般取0.9。

        其次，根据浪涌电压等级估算压敏电阻通流量。

        例如，浪涌差模电压Vtest=2kV，残压Vclam=775V

        则                Ip=(Vtest-Vclam)/2                                                               

        式中            2为测试波形为8/20us时对应浪涌测试仪内阻。

        推导             I=Ip/0.3=2042A

        根据标称电压及通流量可快速选择压敏电阻。

        其余参数还有结电容、工作温度、脉冲能量等，这些参数需结合实际工作情况及浪涌测试条件进一步优化压敏电阻选择。