压敏电阻：工作原理、类型和应用

压敏电阻，也称为电压依赖型电阻，是一种具有明显非线性伏安特性的半导体保护元件。在外加电压处于正常范围时，器件呈高阻状态；当电压超过预设阈值时，阻值会迅速下降，导通电流并吸收过压能量，从而减轻瞬态过电压对后级电路和电子元器件的影响。本文将探讨压敏电阻的工作原理、主要类型及作用，并结合选型与使用要点，分析其在电路保护和系统性能中的实际意义。

压敏电阻的工作原理

• 正常工作状态：当压敏电阻两端电压低于其标称阈值电压时，流过的电流极小，器件表现为高阻状态，几乎不影响电路正常工作。
• 过压抑制状态：电压超过该阈值（称为“钳位电压”或压敏电压）时，压敏电阻的阻值迅速下降，相当于由高阻变成低阻状态，从而导通较大电流，将瞬态过压电能分流并吸收，起到电压钳位与浪涌吸收的保护作用。
• 自我恢复阶段：过压脉冲过去后，压敏电阻会自动恢复到高阻状态，不需要特别的复位操作，使其适用于重复发生的瞬态保护场景。

压敏电阻的主要类型

金属氧化物压敏电阻（MOV）：主要以氧化锌（ZnO）晶粒为基础，并掺杂少量铋、钴、锰等金属氧化物。这些材料在晶界处形成大量半导体结结构，使器件具备显著的非线性电压—电流特性，是目前应用最为广泛的压敏电阻类型。

碳化硅（SiC）压敏电阻：早期常用的压敏电阻类型，由碳化硅制成，材料耐高功率、高温，能够承受更严苛的工况环境。

压敏电阻在电机中的主要作用

• 抑制瞬态过电压：电机在启动、制动、换向或断电过程中，感性负载会产生瞬态电压尖峰。压敏电阻可在电压异常升高时迅速导通，对过电压进行钳位，从而有效降低峰值电压。
• 保护驱动与控制电路：通过吸收浪涌能量，压敏电阻可减轻瞬态过压对驱动器、电源模块、MOSFET、IGBT 以及控制板上敏感电子元件的电气应力。
• 降低开关与继电器触点冲击：在电机由继电器、接触器或机械开关控制时，压敏电阻并联在触点或负载两端，有助于抑制断开瞬间产生的电弧和电压尖峰，延长器件使用寿命。

通过了解压敏电阻的基本定义、工作原理、主要功能及其应用特点，并结合测试方法与选型要点，可以更有针对性地进行器件选择和合理应用，从而在实际运行中有效抑制瞬态过电压，降低电路和设备因电压异常带来的风险。