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氧化鋅壓敏電阻器是一種以氧化鋅為主體、添加多種金屬氧化物、經(jīng)典型的電子陶瓷工藝制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷元, , 件。由于其獨(dú)特的晶界結(jié)構(gòu)，在一定電場(chǎng)下，晶界導(dǎo)電由熱電子發(fā)射傳導(dǎo)瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮铀淼纻鲗?dǎo)，其電阻值隨著電壓的增大而急劇減小，具有優(yōu)異的非線性伏安特性。那么，當(dāng)存在過(guò)電壓時(shí)，晶界電子隧道效應(yīng)抑制過(guò)電壓峰值增長(zhǎng)，吸收部分過(guò)電壓能量，從而起到對(duì)線路或設(shè)備的防護(hù)作用。但是，不論壓敏電阻器應(yīng)用在電力線路或電子線路,若各種類(lèi)型的過(guò)電壓頻繁出現(xiàn),則壓敏電阻器就會(huì)頻繁動(dòng)作以抑制過(guò)電壓幅值和吸收釋放浪涌能量，保護(hù)電氣設(shè)備及元器件,這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致壓敏電阻器的性能劣化乃至失效。
（1）劣化，表現(xiàn)為漏電流增大,壓敏電壓顯著下降,直至為零;
（2）炸裂，若過(guò)電壓引起的浪涌能量太大,超過(guò)了所選用的壓敏電阻器極限承受能力,則壓敏電阻器在抑制過(guò)電壓時(shí)將會(huì)發(fā)生陶瓷炸裂現(xiàn)象;
（3）穿孔，若過(guò)電壓峰值特別高,導(dǎo)致壓敏電阻器陶瓷瞬間發(fā)生電幾穿,表現(xiàn)為穿孔。 其中，在進(jìn)行分級(jí)防雷保護(hù)前提下，壓敏電阻器的失效模式絕大部分表現(xiàn)為劣化和穿孔（即短路），因此，在使用壓敏電阻器時(shí)，必須與之串聯(lián)一個(gè)合適的斷路器或保險(xiǎn)絲，避免電路短路引起事故。 目前，國(guó)際上流行的過(guò)電壓保護(hù)器就是將壓敏電阻器與限流、過(guò)流和劣化告警裝置有機(jī)地組合在一起，它除了具有過(guò)電壓保護(hù)功能外，還具有防止自身劣化、導(dǎo)致電路短路的功能。
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ZnO壓敏電阻實(shí)際上是一種伏安特性呈非線性的敏感元件，在正常電壓條件下，這相當(dāng)于一只小電容器，而當(dāng)電路出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，它的內(nèi)阻急劇下降并迅速導(dǎo)通，其工作電流增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，從而有效地保護(hù)了電路中的其它元器件不致過(guò)壓而損壞，它的伏安特性是對(duì)稱(chēng)的，如圖(1)a 所示。這種元件是利用陶瓷工藝制成的，它的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)如圖(1)b 所示。微觀結(jié)構(gòu)中包括氧化鋅晶粒以及晶粒周?chē)木Ы鐚印Ｑ趸\晶粒的電阻率很低，而晶界層的電阻率卻很高，相接觸的兩個(gè)晶粒之間形成了一個(gè)相當(dāng)于齊納二極管的勢(shì)壘，這就是一壓敏電阻單元，每個(gè)單元擊穿電壓大約為3.5V，如果將許多的這種單元加以串聯(lián)和并聯(lián)就構(gòu)成了壓敏電阻的基體。串聯(lián)的單元越多，其擊穿電壓就超高，基片的橫截面積越大，其通流容量也越大。壓敏電阻在工作時(shí)，每個(gè)壓敏電阻單元都在承受浪涌電能量，而不象齊納二極管那樣只是結(jié)區(qū)承受電功率，這就是壓敏電阻為什么比齊納二極管能承受大得多的電能量的原因。
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