氧化锌压敏电阻器的性能及失效后的三种表现
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。
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。
znr压敏电阻
znr压敏电阻1. 介绍znr压敏电阻（Zinc Oxide Varistor）是一种非线性电阻器件，它能够在一定电压范围内快速变化其电阻值，以保护电路免受过电压的破坏。
znr压敏电阻由氧化锌陶瓷材料制成，具有高分辨率、高灵敏度和快速响应的特点。
2. 结构与原理znr压敏电阻的结构包括两个金属端片和一个氧化锌陶瓷片。
氧化锌陶瓷片是该器件的核心部分，其表面涂有金属导体。
当正常工作时，氧化锌陶瓷片呈现高阻态；当超过器件额定电压时，氧化锌陶瓷片中的结晶粒子会发生定向排列，导致其内部形成导通通道，从而使器件呈现低阻态。
znr压敏电阻的工作原理基于“击穿效应”。
当外加电压超过设定值时，氧化锌陶瓷片中的结晶粒子受到激活，并形成一条导通通道，使电阻急剧下降，以吸收过电压。
当过电压消失时，氧化锌陶瓷片会自动恢复到高阻态。
3. 特性与应用3.1 特性•非线性特性：znr压敏电阻的电阻值随电压的变化呈非线性关系，能够在毫秒级别快速响应。
•宽工作范围：znr压敏电阻可在几伏至几千伏的范围内工作。
•高容量：znr压敏电阻能够承受较大的能量冲击。
•高稳定性：znr压敏电阻具有较高的稳定性和可靠性。
•低功耗：znr压敏电阻在正常工作状态下几乎不消耗能量。
3.2 应用由于其特殊的特性，znr压敏电阻广泛应用于各种领域，包括：3.2.1 电子设备保护znr压敏电阻可用于保护各种类型的电子设备免受过流和过压的损害。
在不同类型的设备中，znr压敏电阻的额定电压和功率需根据具体需求进行选择。
3.2.2 电力系统保护znr压敏电阻可用于保护电力系统中的变压器、发电机和输电设备等。
当系统中出现过电压时，znr压敏电阻能够迅速响应并吸收过电压，避免设备损坏。
3.2.3 通信设备保护znr压敏电阻广泛应用于通信设备中，如电话线路、传输线路和数据接口等。
它能够有效保护通信设备免受雷击、静电放电和突发的过电流等干扰。
3.2.4 汽车电子保护znr压敏电阻在汽车领域中也有着重要的应用。
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。
压敏电阻失效模式
压敏电阻失效模式引言压敏电阻是一种电子元件，具有在一定范围内电阻值随着外加电压的变化而变化的特性。
然而，压敏电阻在使用过程中也存在一些失效模式，本文将对压敏电阻的失效模式进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二级标题1：过电压失效三级标题1：过电压原理过电压是指电路中电压超过了元件所能承受的最大电压值。
当压敏电阻遭受到过电压冲击时，其电阻值会出现剧烈的变化，从而导致失效。
三级标题2：过电压失效机制压敏电阻内部由氧化锌颗粒组成，当电压升高时，内部的氧化锌颗粒受到电场力的作用，颗粒之间的距离变小，导致电阻值降低。
然而，当电压超过一定阈值时，氧化锌颗粒之间会发生电击穿，导致电阻值剧烈增大或无限制地变高，失去正常工作状态。
三级标题3：过电压失效防护措施•使用二极管进行过电压保护，将二极管连接在压敏电阻的两端，当电压超过二极管的击穿电压时，二极管会导通，将过电压引至地，保护压敏电阻。
•使用陶瓷套管进行过电压保护，将压敏电阻包装在陶瓷套管中，当电压升高时，陶瓷套管能够抵御电压冲击，保护压敏电阻。
二级标题2：过热失效三级标题1：过热原理过热是指电路中电流超过了元件所能承受的最大电流值，导致压敏电阻温度升高过快。
过热会造成压敏电阻内部的材料损坏，导致失效。
三级标题2：过热失效机制当压敏电阻通电后，其内部会产生电流，导致电阻的能量损耗和内部温度升高。
当电流超过一定值时，电阻内部产生的热量无法及时散出，导致温度升高过快，材料失去正常工作状态，发生失效。
三级标题3：过热失效防护措施•合理设计电路，根据压敏电阻的额定功率和工作环境温度，选择合适的电流限制器来限制电流大小，避免过热失效。
•使用散热片进行散热，提高压敏电阻的散热能力，降低温度升高速度，延长使用寿命。
二级标题3：机械失效三级标题1：机械原理机械失效是指压敏电阻在机械应力作用下产生的失效。
机械应力主要包括振动、冲击、压力等。
三级标题2：机械失效机制在机械应力的作用下，压敏电阻内部的连接线、端子等零部件可能出现疲劳断裂、脱落，导致电阻失去正常连接，发生失效。
氧化锌压敏电阻优缺点及其应用
还是技术参数和产量方面都有很大提高。 我国是从一九七二年开始究制造氧化锌 压敏电阻的, 经过几年的试制、生产和 使用, 已取得
良好效果。
一、氧化锌压敏电阻的优点和原理
氧化锌压敏电阻和过去一些常用的 保护器件(硒堆、RC网络)
等相比较, 具有以下优点：
1.通流容量大(500A-20KA)
2.残压低，抑制过电压能力强
3 .平时漏电流小( μA 数量级) 4 .放电后无续流 5.响应速度快,毫微秒数量级
氧化锌压敏电阻优缺点及其应 用
zso123 htt各业 各种电器设备、半导体器件的过电压保 护、稳压、继电器熄火花等。 氧化锌压敏电阻
由于具有十分优越的性能, 所以无论在 国外或国内都发展得十分迅速。近年来, 日本、美国、苏联、英国等国家不论在 品种、规格、
氧化锌压敏电阻器的工频过电压（TOV）特性分析
氧化锌压敏电阻器的工频过电压（TOV）特性分析发布时间：2021-12-16T02:28:40.820Z 来源：《科技新时代》2021年10期作者：罗致成[导读] 为进一步了解氧化锌压敏电阻器自身工频过电压（TOV）基本特性，便于更好地提升氧化锌压敏电阻器自身耐受性，积极落实此方面细致分析工作现实意义较为突出。
广东南方宏明电子科技股份有限公司广东东莞 523000摘要因低压的供电系统当中工频过电压现象频繁出现，以至于氧化锌压敏电阻器自身耐受性无法得以保证，致使失效情况产生。
故积极分析与了解氧化锌压敏电阻器自身工频过电压（TOV）基本特性较为必要且重要。
关键词：氧化锌；电阻器；压敏；过电压（TOV)；工频；特性；前言为进一步了解氧化锌压敏电阻器自身工频过电压（TOV）基本特性，便于更好地提升氧化锌压敏电阻器自身耐受性，积极落实此方面细致分析工作现实意义较为突出。
1、简述氧化锌压敏电阻器氧化锌压敏式电阻器，属于主体为氧化锌、加入多种不同金属的氧化物质，通过电子陶瓷典型工艺加工制作而成半导体多晶陶瓷元件，所具备优势特点集中表现为大通流容量、低限制电压、快速响应、无续流、无极性、电压低温度系数等[1]。
2、特性分析2.1在特性表征层面氧化锌压敏电阻器TOV基本特性，即TOV施加过程，氧化锌压敏电阻器所表现特性以及可度量各项参数相对较多，包含着TOV幅值、电流变化、温升曲线、TOV耐受时间、耐受最高的温升等。
2.2在影响因素层面1）在自身因素层面氧化锌压敏电阻器形成自身性能，属于配方以及工艺所产生共同作用所致。
针对规格相同的氧化锌压敏电阻器，压敏电压为不同值，有离散分布现象存在，施加同等幅值TOV电压，相比较低压敏电压产品，较高压敏电压产品呈较低负荷[2]。
较高压敏电压产品所表现TOV 耐受为较长时间，也就是，相比较低压敏电压产品，较高压敏电压产品更具TOV耐受性优势。
但压敏电压，其并非属于氧化锌压敏电阻器基本性能当中TOV耐受性在本质上影响因素。
氧化锌的电阻率
氧化锌的电阻率摘要：1.氧化锌的概述2.氧化锌的电阻率特性3.氧化锌电阻率的应用4.氧化锌电阻率的影响因素5.结论正文：一、氧化锌的概述氧化锌（ZnO）是一种广泛应用于电子领域的半导体材料，具有良好的导电性和较高的电阻率。
在众多半导体材料中，氧化锌因其独特的性能而受到关注。
本文将重点介绍氧化锌的电阻率及其相关特性。
二、氧化锌的电阻率特性氧化锌的电阻率特性主要表现在以下几个方面：1.室温下的电阻率：在室温下，氧化锌的电阻率较高，一般在10^4 Ω·cm 左右。
这使得氧化锌在很多应用中可以作为电阻元件使用。
2.温度对电阻率的影响：氧化锌的电阻率随温度的升高而降低。
在温度较高时，氧化锌的电阻率可以达到几百欧姆·cm。
这种现象主要是因为温度升高导致氧化锌晶格振动加剧，载流子浓度增加，从而导致电阻率降低。
3.电场对电阻率的影响：氧化锌的电阻率随电场的增大而增大。
在电场作用下，氧化锌的载流子浓度会发生改变，进而影响其电阻率。
三、氧化锌电阻率的应用由于氧化锌具有良好的电阻率特性，使其在众多领域得以应用，主要包括：1.压敏电阻：氧化锌可以制备成压敏电阻，其电阻率随压力的变化而变化。
这种特性使得氧化锌压敏电阻在传感器、测量仪器等领域具有广泛应用。
2.热敏电阻：氧化锌的热敏电阻特性使其可用于制作热敏电阻器。
这种电阻器在环境温度变化时可以实现电阻值的变化，从而实现对温度的检测和控制。
3.光敏电阻：氧化锌还可以制备成光敏电阻，其电阻率随光照强度的变化而变化。
这种特性使得氧化锌光敏电阻在光控开关、光传感器等领域具有广泛应用。
四、氧化锌电阻率的影响因素氧化锌的电阻率受多种因素影响，主要包括：1.晶体结构：氧化锌的晶体结构对其电阻率具有重要影响。
在氧化锌晶体中，晶格常数、晶面取向等因素都会影响其电阻率。
2.杂质掺杂：氧化锌中的杂质掺杂会影响其电阻率。
杂质掺杂可以改变氧化锌的电子浓度、能带结构等，从而改变其电阻率。
氧化锌压敏电阻劣化前后动态特性研究
氧化锌压敏电阻劣化前后动态特性研究摘要压敏电阻经过不同程度老化以及出现劣化现象后，自身防护能力便会降低，致使热破坏现象发生。
因而，本文主要围绕着氧化锌压敏电阻在劣化前后的动态特性开展深入的研究和探讨，仅供参考。
关键词压敏电阻；氧化锌；劣化；动态特性；前言由于压敏电阻经脉冲老化后，对其工作可靠性、稳定性均会产生影响，故综合分析氧化锌压敏电阻在劣化前后的动态特性，对今后更好地把握氧化锌压敏电阻经过劣化过后的状态以及特性，有着一定的现实意义和价值。
1.简述压敏电阻压敏电阻，即非线性的伏安特性一类电阻器件，电路承在受过压情况下电压钳位当中应用，便于多余电流吸收以及敏感器件保护[1]。
1.分析动态特性2.1实验方法以及过程处于同波形、冲击电流不同条件下，分别针对同厂家以及同型号C、E两片。
脉冲波形为8/20µs条件之下，依次施加5kA、实施测定，对比C、E两片Rd10kA、15kA，而后再施加10kA、20kA、30kA冲击，各组电流均实施3次冲击，每次均间隔约5min，冷却到室温过后，每次冲击获取相应残压图以及电流图，以此测算R，借助软件系统处理数据获取相对平滑散点图实施分析。
经分析可了解d均呈U形状态分布，不同电流冲到，C片处于脉冲波形8/20µs电流冲击之下，Rd击之下，动态电阻呈优良一致性，大体上无明显重叠，特别是20kA、30kA冲击条件下Rd 均无重合。
Rd电阻为一致恢复时间，约3*10-5s。
同等电流间隔冲击条件下，脉冲波形10/350µs条件之下动态电阻缓增过后骤然上升，呈递增分布状态。
E片经以上实验分析后所获取结果和C片呈一致性，由此表明同厂家以及同型号，却为不同片相互间处于同等条件之下，动态电阻呈较小波动，一致性优良。
压敏电阻处于标准脉冲电流冲击条件下，产生以上现象可借助离子迁移基础理论予以解释分析，在脉冲波形8/20µs电流冲击作用之下，电流对反向特基的势垒产生作用，故肖特基势垒内部离子迁移主要为反向肖特基势垒耗尽一层内部离子迁移。
氧化锌压敏电阻特性的分析
氧化锌压敏电阻特性的分析摘要：氧化锌压敏电阻因为其自身的一些物理和化学性质，使得其在电路保护及相关系统保护中应用较为广泛。
现阶段氧化锌压敏电阻已经在电子设备保护、通讯系统保护、电力及工业系统保护中取得了较好的应用。
关键词：氧化锌压敏电阻；结构；特征；伏安特性由于雷电电压和操作电压等瞬间高电压会导致电子系统遭到破坏，并且这种破坏通常会导致整个系统的瘫痪，进而产生较大的经济损失。
为此各国均在对这种高压对电路系统的破坏防护进行研究，这种背景下氧化锌压敏电阻由于其对限制过电压的优异性能，其特性也非常受到研究界的关注，通过对其特性的研究分析出更加方便的保护系统。
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，但是在其使用过程中还存在着一些问题有待解决，比如老化劣化的判定标准不够精确，内部容易受潮导致性能下降，受过电压冲击时瓷套因制造工艺不高而产生爆炸等。
为此笔者对氧化锌压敏电阻的结构特征，电气特性等方面进行深入细致的研究具有重要的意义。
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，结构的基础是氧离子以六角密堆积的方式排列，氧离子紧密排列所形成的四面体空隙中半数由锌离子填充，而氧离子密堆所形成的八面体空隙则是全空的。
氧化锌晶体常见的结构有三种，分别为六角纤锌矿结构、立方闪锌矿结构和立方岩盐矿结构。
上述三种结构受温度以及压力等因素的影响可以互相转变，其相变的过程会导致极性效应的产生，而极性效应则直接影响着氧化锌晶体的电气特性。
1.2氧化锌晶体的能带结构纯净的氧化锌晶体，其能带由氧离子的电子能级和锌离子电子能级组成。
价带和导带之间的禁带宽度为3.2~3.4eV。
因此，在室温下，满足化学计量比的纯净的氧化锌晶体应该是绝缘体。
然而，实际上氧化锌晶体却是一种典型的型半导体。
氧化锌压敏电阻器概述
氧化锌压敏电阻器概述
氧化锌压敏电阻器是一种瞬时过电压保护器件。
它的主要功能是电阻值随着电压的变化而对称地非线性地变化，因而，它是一种对电压敏感性元件。
它具有电压非线性系数a大，残压低，浪涌耐量大，使用电压范围宽（从几伏到几十万伏），伏安特性陡峭且对称，对脉冲响应时间快，而且无续流，漏电流小（uA），电压随温度变化小等特有的优点。
高能氧化锌压敏电阻器还具有低场强、高能容的特点。
近年来的电力系统、电子线路中，吸收大气过电压和操作过电压，在超导移能和发电机组灭磁、电器设备、半导体器件及各种电机过压保护等方面具有广泛的应用前景。
一、主要用途
A、吸收大气过电压（防感应雷或沿着电源线进入系统的侵入波）
在电力系统用作避雷器保护配电变压器、配电盘、电镀表等。
在铁路系统用于铁路信号系统防雷，作为移频自动闭塞设备，小站电源屏等半导体讯号装置的保护。
在广播系统用于广播外线防雷击过电压保护。
B、吸收内部过电压（操作过电压）
用于各种电子设备、电子仪器的电源回路吸收切合闸引过的操作过电压，保护可控硅及硅整流管（如用在龙门刨、轧钢机、数控机床调速柜上，大型可控硅整流装置的交流侧、直流侧和元件侧等）以及高低压开关柜、防暴开关真空开关、高压变压器、高压电机等抑制浪涌过电压。
C、消除接点电火花
用于消除继电器触点火花，消除微型马达上电火花。
抑制显象管内部跳火和自动消磁等，以延长被保护线路的寿命，消除由电火花产生的无线电干扰等。
D、发电机灭磁，超导移能和过电压保护
用于各种发电机绕组灭磁，超导磁体移能和转子过电压保护及大功率整流设备与同步电机的过电压吸收。
zno压敏电阻 阻抗
ZNO压敏电阻阻抗介绍ZNO（氧化锌）压敏电阻是一种常见的功能材料，具有高阻抗和高耐压能力，广泛应用于电子元器件中。
本文将对ZNO压敏电阻的阻抗特性进行全面、详细、完整且深入地探讨。
电阻和阻抗的概念电阻电阻是指电子在导体中流动时遭受阻碍的程度，通常用欧姆（Ω）来表示。
电阻越大，表示对电子流动的阻碍越大。
阻抗阻抗是指电路中对交流电流的阻碍程度，包括电阻和电抗。
电抗又可分为电感抗和电容抗。
阻抗用欧姆（Ω）来表示，是复数形式，包括实部和虚部。
ZNO压敏电阻的特性ZNO压敏电阻具有以下几个特性，使其成为电子元器件中广泛使用的材料。
高阻抗能力ZNO压敏电阻的阻抗能力很高，能够有效地阻碍电流的流动。
这使得ZNO压敏电阻可以在电路中起到限流的作用，保护其他电子元器件。
快速响应速度ZNO压敏电阻在面对外部电压变化时，具有快速的响应速度。
这使得它能够迅速调整阻抗，保护电路免受过电流或过压的损害。
耐压能力强ZNO压敏电阻具有较高的耐压能力，能够承受较大的电压。
这使得它适用于需要处理高电压的电子设备中。
温度特性稳定ZNO压敏电阻的阻抗与温度的变化关系较小，具有较好的温度特性稳定性。
这使得它适用于在不同温度环境下使用的电子设备。
ZNO压敏电阻的结构与工作原理ZNO压敏电阻一般由氧化锌陶瓷制成。
它的结构可以分为三个部分：电极、氧化锌陶瓷和封装材料。
1.电极电极是连接电路的部分，通常由金属材料制成，如银、铜等。
电极的选材和制备工艺对ZNO压敏电阻的性能有着重要的影响。
2.氧化锌陶瓷氧化锌陶瓷是ZNO压敏电阻的核心部分，它具有高阻抗和压敏特性。
氧化锌陶瓷的制备过程包括原料选择、混合、成型、烧结等多个步骤。
3.封装材料封装材料用于保护ZNO压敏电阻不受外界环境的影响。
常见的封装材料包括树脂、玻璃等。
ZNO压敏电阻的工作原理基于ZNO陶瓷的压敏效应。
当外加电压在一定范围内时，ZNO陶瓷的阻抗保持较高，限制电流的流动。
而当外加电压超过一定阈值时，ZNO陶瓷的阻抗迅速下降，允许大电流通过。
压敏电阻器的常见失效模式有哪些？
压敏电阻器的常见失效模式有哪些？氧化锌压敏电阻器是一种颇为常见的电子元件，在消费电子以及家电产品、工业自动化控制领域常常扮演重要的保护作用。
这种元件具有非常出色的非线性伏安特性，尽管压敏电阻器的保护功能非常优秀，但是如果过电压在电路系统中频繁出现，则压敏电阻器就会频繁动作以抑制过电压幅值和吸收释放浪涌能量，这势必会导致压敏电阻器的性能劣化。
在压敏电阻器的应用过程中，当其出现性能劣化时，常见的劣化模式有两种，第一种是开路模式，第二种是短路模式。
开路模式主要发生在MOV流过远远超出自身承受的浪涌电流时，通常表现为氧化锌压敏电阻本体炸裂，但这种模式不会引起燃烧现象。
短路模式大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型。
首先我们来看氧化锌压敏电阻的老化失效问题。
这一问题主要指的是电阻体的低阻线性逐步加剧，此时漏电流将会恶性增加且集中注入薄弱点，导致薄弱点材料融化，形成一千欧左右的短路孔后，电源继续推动一个较大的电流灌入短路点，形成高热而起火。
研究结果表明，若压敏电阻存在着制造缺陷，易发生早期失效，强度不大的电冲击的多次作用也会加速老化过程，使老化失效提早出现。
而压敏电阻器出现暂态过电压破坏则是一个短时间内造成器件损坏的情况，所谓的暂态过电压破坏，指的是短时间内出现较强的暂态过电压使电阻体穿孔，导致更大的电流而高热起火，整个过程在较短时间内发生。
按照压敏电阻器失效后的表现情况来看，可以分成三种常见的失效状态，即劣化、炸裂和穿孔。
当表现为劣化状态时，实物表现为使用万用表测试压敏电阻时出现漏电流增大情况，压敏电压显著下降，直至为零。
当表现为炸裂情况时，则压敏电阻器在抑制过电压时将会发生陶瓷炸裂现象，非常明显。
当氧化锌压敏电阻器表现为穿孔情况时，则电阻器的陶瓷外层将会瞬间发生电击穿，出现穿孔状态。
按照压敏电阻器失效后的表现情况来看，可以分成三种常见的失效状态，即劣化、炸裂和穿孔。
当表现为劣化状态时，实物表现为使用万用表测试压敏电阻时出现漏电流增大情况，压敏电压显著下降，直至为零。
氧化锌压敏电阻
氧化锌压敏电阻
氧化锌压敏电阻是一种采用化学反应作为控制元件的传感器，它可以按照不同的压力灵敏度和延迟时间来调整阻值，因此，它在微电子、机械和生物医疗等多个领域中有着广泛的应用。
氧化锌压敏电阻的结构分为两部分，一部分是氧化锌基板，它是由锌及其化合物组成的，另一部分是形状细长的电阻材料，它们与氧化锌基板结合在一起，形成一个压敏电阻元件。
氧化锌基板上的电阻材料受压力影响，会发生结构上的变化，进而导致元件的电气特性发生变化，产生不同的阻值变化。
氧化锌压敏电阻的优点非常明显，首先，它的工作电压较低，最高不会超过5V，因此，在使用时不必担心电压过高而导致的安全隐患。
其次，它的响应时间短，响应过程中只需要几毫秒，它还可以提供低压和低功耗特性，在任何条件下都能行之有效。
另外，它的灵敏度也较高，可以检测出较小的压力变化，从而更精准地控制数字信号。
此外，氧化锌压敏电阻具有稳定性和高精度等优势，使它可以满足不同的要求，例如检测汽车、航空发动机等紧急情况的变化，以此及时响应调整，或者在石油、化工工业中用于控制压力变化，以确保产品的质量。
不过氧化锌压敏电阻也有一些缺点，其中一个是它的阻值变化不稳定，受温度和环境变化影响较大，因此，使用时要进行十分复杂的校正，从而保证其精确度。
另外，它的耐压能力也不足，在高
压的环境下容易损坏，所以在使用时需要留意保护电阻元件，以避免损坏。
综上所述，氧化锌压敏电阻是一种可靠的传感器，它的灵敏度高，响应速度快，功耗低，因此在各种压力检测和控制系统中使用广泛。
但是，它仍然存在一些不足，因此在设计时，必须慎重考虑各种因素，确保工作安全可靠。
氧化锌压敏电阻(变阻器)介绍_041224
氧化鋅壓敏電阻(變阻器)介紹 MLV, Multilayer Varistor VDR, Voltage Dependent ResistorProduct Management Team Global Marketing Algo Lin Dec 20041對於現代的 IC 線路 • 元件結構切換至互補式金屬氧化半導體(CMOS) • 元件幾何尺寸越來越小密度越來越高 • 動作電壓越來越低 • 動作頻率越來越高以上各種趨勢都使元件對 ESD/Surge 的危害越來越敏感2ESD ( Electrostatic Discharge)： 靜電放電是電荷在不同電位物體間轉移的現象， 像閃電、手觸門把 的觸感等都是ESD 。
對電子元件， 特別是高速的IC而言， 只要幾十伏特就足以造成破壞。
靜電產生原因：（1）摩擦生電：由兩種物質間交互作用產生，是一種材質 表面原子因摩擦使外層的電子形成游離化的一種現象，摩 擦後兩物質一帶正電荷另一帶負電荷。
（2）電磁感應：由強大電磁場所產生的效應，使兩物質產 生形同摩擦生電的效應，使兩物質一帶正電荷一帶負電荷 的靜電現象。
3IC 損壞原因Device Type ESD Susceptibility (Volts)30–1200 100-200 100-1000 100–300 150–7000 190–2500 300–2500 300–3000 1000–2500VMOS MOSFET, GaAsFET, EPROM JFET Op-Amp Schottky diodes Film resistors Schottky TTLTable . Susceptibility of electronic components to ESD.4靜電對電子產品損害的特點1.隱蔽性 人體不能直接感知靜電除非發生靜電放電,但是發生靜電放電人 體不一定能有電擊的感覺,這是因為人體感覺靜電電壓為2-3KV, 所以靜電具有隱蔽性。
详细盘点氧化锌压敏电阻器的那些优缺点
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。
那幺，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。
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氧化锌压敏电阻器的性能及失效后的三种表现
氧化锌压敏电阻器的性能
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。
由于其独特的晶界结构，在一定电场下，晶界导电由热电子发射传导瞬间转变为电子隧道传导，其电阻值随着电压的增大而急剧减小，具有优异的非线性伏安特性。
那么，当存在过电压时，晶界电子隧道效应抑制过电压峰值增长，吸收部分过电压能量，从而起到对线路或设备的防护作用。
但是，不论压敏电阻器应用在电力线路或电子线路,若各种类型的过电压频繁出现,则压敏电阻器就会频繁动作以抑制过电压幅值和吸收释放浪涌能量，保护电气设备及元器件,这势必会导致压敏电阻器的性能劣化乃至失效。
氧化锌压敏电阻器失效后的三种表现
（1）劣化，表现为漏电流增大,压敏电压显著下降,直至为零;
（2）炸裂，若过电压引起的浪涌能量太大,超过了所选用的压敏电阻器极限承受能力,则压敏电阻器在抑制过电压时将会发生陶瓷炸裂现象;
（3）穿孔，若过电压峰值特别高,导致压敏电阻器陶瓷瞬间发生电击穿,表现为穿孔。
其中，在进行分级防雷保护前提下，压敏电阻器的失效模式绝大部分表现为劣化和穿孔（即短路），因此，在使用压敏电阻器时，必须与之串联一个合适的断路器或保险丝，避免电路短路引起事故。
目前，国际上流行的过电压保护器就是将压敏电阻器与限流、过流和劣化告警装置有机地组合在一起，它除了具有过电压保护功能外，还具有防止自身劣化、导致电路短路的功能。