片式压敏电阻器 【Multilayer Chip Varistor】

全称：叠层片式片式压敏电阻器，简称：片式压敏电阻，英文缩写：MLV。
主要规格尺寸，按公制标准分为：100505、160808、201209、321609、322513、451616、453215、8063、1080等。
额定工作电压：DC3.3V～385V。压敏电压精度选择：±10%、±15%、±20%。

压敏电阻器是一种对电压敏感的电阻器，具有对称的伏安特性，其阻值随着电压上升呈非线性下降，当电压在一定范围内进一步上升时，这种短路现象更加剧烈，从而对被保护电路（元件）起到保护作用。

叠层片式压敏电阻器是采用先进的叠层片式化技术制造的半导体陶瓷元件，它不仅具有上述的电路保护特性，同时也是一种浪涌电压抑制器，具有优良的浪涌能量吸收能力及内部散热能力，其寄生电感非常小，响应速度非常快（响应时间＜0.5ns），因此它具有优良的ESD及各种浪涌噪声的抑制能力。

目前，我们主要提供以下系列片式压敏电阻产品：
通用型系列、高速型系列、高耐能型系列以及片式压敏电阻器排（CAV）系列。

片式NTC热敏电阻【Chip NTC Thermistor】

片式叠层NTC热敏电阻
全称：片式叠层负温度系数热敏电阻器，简称：片式NTC。
主要规格尺寸，按英制标准分为：0402、 0603、0805、1206等。
B值范围：3000～4650，B值精度：±0.5～5%
标称电阻值（指25℃时的零功率电阻）范围：220R~4.7mR，阻值精度：±0.5～10%。

NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写，即负温度系数，NTC热敏电阻器就是一种负温度系数的电阻器，其阻值随环境温度的升高而降低。它是由二种或四种铁、钴、镍、锰或铜等金属氧化物为主要材料，这些金属氧化物材料都具有半导体性质（因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料），当温度低时，内部的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。片式NTC是采用叠层独石结构，经过成型并在高温（1200～1500℃）烧结而成。

片式厚膜线性NTC热敏电阻
片式厚膜型线性热敏电阻器采用厚膜印刷工艺，其外观和使用都与普通片式电阻完全一样，与传统的片式叠层NTC热敏电阻器相比，主要的优点在于：片式厚膜型NTC热敏电阻器的NTC功能层是印刷在AL2O3陶瓷基板上，全部使用玻璃釉或环氧包封，使其机械性能（下弯度3mm，传统叠层片式NTC下弯度1mm）和耐腐蚀性能领先于传统流延片式NTC热敏电阻器，其NTC功能层厚度只有几十微米，只有传统流延NTC热敏电阻器功能层厚度的1/100，使其具有卓越的响应速度、热时间常数(0402型τ≤1S)，传统叠层片式NTC的响应时间一般＞3S。

什么是压敏电阻及其分类和主要参数？

压敏电阻器（VSR）（varistor; voltage-dependent resistor） ——型号MY：

文字符号： “RV”或“R”

结构——根据半导体材料的非线性特性制成的。

特性——压敏电阻器的电压与电流不遵守欧姆定律，而成特殊的非线性关系。当两端所加电压低于标 称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过；当两端所加电压略高于标称额定电压值时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变 为低阻状态，工作电流也急剧增大；当两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器又恢复为高阻状态；当两端所加电压超过最大限制电压值时，压敏电阻器将 完全击穿损坏，无法再自行恢复。

作用与应用——广泛应用于家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等。

压敏电阻器的种类：

1） 按结构分类：
● 结型压敏电阻器——因电阻体与金属电极之间的特殊接触，才具有了非线性特性。
● 体型压敏电阻器——因电阻体本身的半导体性质，才具有了非线性特性。
● 单颗粒层压敏电阻器
● 薄膜压敏电阻器

2）按使用材料分类：
● 氧化锌压敏电阻器
● 碳化硅压敏电阻器
● 金属氧化物压敏电阻器
● 锗（硅）压敏电阻器
● 钛酸钡压敏电阻器

3）按伏安特性分类：
● 对称型压敏电阻器（无极性）
● 非对称型压敏电阻器（有极性）
⑦ 压敏电阻器的主要参数：除标称阻值、额定功率和允许偏差等基本指标外，还有如下指标：
1）标称电压(V)：指通过1mA直流电流时压敏电阻器两端的电压值。
2）电压比：指压敏电阻器的电流为1mA时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA时产生的电压值之比。
3）最大限制电压(V)：指压敏电阻器两端所能承受的最高电压值。
4）残压比：通过压敏电阻器的电流为某一值时，在它两端所产生的电压称为这一电流值的残压。残压比则是残压与标称电压之比。
5）通流容量(kA)：通流容量也称通流量，是指在规定的条件（规定的时间间隔和次数，施加标准的冲击电流）下，允许通过压敏电阻器上的最大脉冲（峰值）电流值。
6）漏电流(mA)：漏电流也称等待电流，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。
7）电压温度系数：指在规定的温度范围（温度为20℃～70℃）内，压敏电阻器标称电压的变化率，即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时，温度改变1℃时，压敏电阻器两端电压的相对变化。
8）电流温度系数：指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时，温度改变1℃时，流过压敏电阻器电流的相对变化。
9）电压非线性系数：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。
10）绝缘电阻：指压敏电阻器的引出线(引脚)与电阻体绝缘表面之间的电阻值。
11）静态电容量（PF）：指压敏电阻器本身固有的电容容量。

压敏电阻器的应用原理 ：

压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件，可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护， 防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流（如雷击等）而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上，当电压瞬间高于某一数值 时，压敏电阻器阻值迅速下降，导通大电流，从而保护IC或电器设备；当电压低于压敏电阻器工作电压值时，压敏电阻器阻值极高，近乎开路，因而不会影响器件 或电器设备的正常工作。

压敏电阻选用经验谈

选用压敏电阻器前，应先了解以下相关技术参数：标称电压是指在规定的温度和直流电流下，压敏电阻器两端的电压值。漏电流是指在25℃条件下，当施加最大连续直流电压时，压敏电阻器中流过的电流值。等级电压是指压敏电阻中通过8／20等级电流脉冲时在其两端呈现的电压峰值。通流量是表示施加规定的脉冲电流（8／20μs）波形时的峰值电流。浪涌环境参数包括最大浪涌电流Ipm（或最大浪涌电压Vpm和浪涌源阻抗Zo）、浪涌脉冲宽度Tt、相邻两次浪涌的最小时间间隔Tm以及在压敏电阻器的预定工作寿命期内，浪涌脉冲的总次数N等。 3.1 标称电压选取 一般地说，压敏电阻器常常与被保护器件或装置并联使用，在正常情况下，压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压，即使在电源波动情况最坏时，也不应高于额定值中选择的最大连续工作电压，该最大连续工作电压值所对应的标称电压值即为选用值。对于过压保护方面的应用，压敏电压值应大于实际电路的电压值，一般应使用下式进行选择： VmA＝av／bc 式中：a为电路电压波动系数，一般取1.2；v为电路直流工作电压（交流时为有效值）；b为压敏电压误差，一般取0.85；c为元件的老化系数，一般取0.9； 这样计算得到的VmA实际数值是直流工作电压的1．5倍，在交流状态下还要考虑峰值，因此计算结果应扩大1．414倍。另外，选用时还必须注意： (1) 必须保证在电压波动最大时，连续工作电压也不会超过最大允许值，否则将缩短压敏电阻的使用寿命； (2) 在电源线与大地间使用压敏电阻时，有时由于接地不良而使线与地之间电压上升，所以通常采用比线与线间使用场合更高标称电压的压敏电阻器。 压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。

电路浪涌和瞬变防护时的电路。对于压敏电阻的应用连接，大致可分为四种类型：
第一种类型是电源线之间或电源线和大地之间的连接，作为压敏电阻 器，最具有代表性的使用场合是在电源线及长距离传输的信号线遇到雷击而使导线存在浪涌脉冲等情况下对电子产品起保护作用。一般在线间接入压敏电阻器可对线 间的感应脉冲有效，而在线与地间接入压敏电阻则对传输线和大地间的感应脉冲有效。若进一步将线间连接与线地连接两种形式组合起来，则可对浪涌脉冲有更好的 吸收作用。
第二种类型为负荷中的连接，它主要用于对感性负载突然开闭引起的感应脉冲进行吸收，以防止元件受到破坏。一般来说，只要并联在感性负载上就可以了，但根据电流种类和能量大小的不同，可以考虑与R－C串联吸收电路合用。
第三种类型是接点间的连接，这种连接主要是为了防止感应电荷开关接点被电弧烧坏的情况发生，一般与接点并联接入压敏电阻器即可。
第四种类型主要用于半导体器件的保护连接，这种连接方式主要用于可控硅、大功率三极管等半导体器件，一般采用与保护器件并联的方式，以限制电压低于被保护器件的耐压等级，这对半导体器件是一种有效的保护。

什么是热敏电阻器？

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化．若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为： σ=q（nμn+pμp） 因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理． 热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）．它们的电阻-温度特性如图1所示．热敏电阻的主要特点是：
①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；
②工作温度范围宽，常温器件适用于- 55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；
③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；
④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；
⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；
⑥稳定性好、过载能力强． 由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面，它不仅可以作为测量元件（如测量温度、流量、液位等），还可以作为控制元件（如热敏开关、限流器）和电路补偿元件．热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，发展前景极其广阔．

电阻－温度特性

热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用式1表示。

(式1) R=R o exp {B(I/T-I/T o )}

但实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。

此处，若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等。

(式2) B T =CT 2 +DT+E

上式中，C、D、E为常数。
另外，因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D 不变。因此，在探讨B值的波动量时，只需考虑常数E即可。




电阻值计算例：试根据电阻－温度特性表，求25°C时的电阻值为5(kΩ)，B值偏差为50(K)的热敏电阻在10°C～30°C的电阻值。

步 骤

(1) 根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。

(2) 代入B T =CT 2 +DT+E+50，求B T 。

(3) 将数值代入R=5exp {(B T I/T-I/298.15)}，求R。
*T : 10+273.15～30+273.15

散热系数 (JIS-C2570)

散热系数(δ)是指在热平衡状态下，热敏电阻元件通过自身发热使其温度上升1°C时所需的功率。
在热平衡状态下，热敏电阻的温度T 1 、环境温度T2及消耗功率P之间关系如下式所示。



产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。

(1)	25°C静止空气中。
(2)	轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。

额定功率(JIS-C2570)

在额定环境温度下，可连续负载运行的功率最大值。
产品目录记载值是以25°C为额定环境温度、由下式计算出的值。

(式) 额定功率=散热系数×（最高使用温度－25）

最大运行功率

最大运行功率=t×散热系数 … (3.3)
这是使用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时，自身发热产生的温度上升容许值所对应功率。(JIS中未定义。)容许温度上升t°C时，最大运行功率可由下式计算。

对应环境温度变化的热响应时间常数(JIS-C2570)

指在零负载状态下，当热敏电阻的环境温度发生急剧变化时，热敏电阻元件产生最初温度与最终温度两者温度差的63.2%的温度变化所需的时间。

热敏电阻的环境温度从T 1 变为T 2 时，经过时间t与热敏电阻的温度T之间存在以下关系。

(1)	静止空气中环境温度从50°C至25°C变化时，热敏电阻的温度变化至34.2°C所需时间。
(2)	轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。

另外应注意，散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变化。

热敏电阻主要类型和参数有哪些？

热敏电阻器 (thermistor)——型号MZ、MF：

是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻器，通常由单晶、多晶半导体材料制成。

文字符号： “RT”或“R”

热敏电阻器的种类：

A．按结构及形状分类——圆片形（片状）、圆柱形（柱形）、圆圈形（垫圈形）等多种热敏电阻器。

B．按温度变化的灵敏度分类——高灵敏度型（突变型）、低灵敏度型（缓变型）热敏电阻器。

C．按受热方式分类——直热式热敏电阻器、旁热式热敏电阻器。

D．按温变（温度变化）特性分类——正温度系数（PTC）、负正温度系数（NTC）热敏电阻器。

热敏电阻器的主要参数： 除标称阻值、额定功率和允许偏差等基本指标外，还有如下指标：
1）测量功率：指在规定的环境温度下，电阻体受测量电源加热而引起阻值变化不超过0.1％时所消耗的功率。
2）材料常数：是反应热敏电阻器热灵敏度的指标。通常，该值越大，热敏电阻器的灵敏度和电阻率越高。
3）电阻温度系数：表示热敏电阻器在零功率条件下，其温度每变化1℃所引起电阻值的相对变化量。
4）热时间常数：指热敏电阻器的热惰性。即在无功功率状态下，当环境温度突变时，电阻体温度由初值变化到最终温度之差的63.2％所需的时间。
5）耗散系数：指热敏电阻器的温度每增加1℃所耗散的功率。
6）开关温度：指热敏电阻器的零功率电阻值为最低电阻值两倍时所对应的温度。
7）最高工作温度：指热敏电阻器在规定的标准条件下，长期连续工作时所允许承受的最高温度。
8）标称电压：指稳压用热敏电阻器在规定的温度下，与标称工作电流所对应的电压值。
9）工作电流：指稳压用热敏电阻器在在正常工作状态下的规定电流值。
10）稳压范围：指稳压用热敏电阻器在规定的环境温度范围内稳定电压的范围值。
11）最大电压：指在规定的环境温度下，热敏电阻器正常工作时所允许连续施加的最高电压值。
12）绝缘电阻：指在规定的环境条件下，热敏电阻器的电阻体与绝缘外壳之间的电阻值。

●正温度系数热敏电阻器（PTC—positive temperature coefficient thermistor）

结构——用钛酸钡（BaTiO3）、锶（Sr）、锆（Zr）等材料制成的。
属直热式热敏电阻器。
特性——电阻值与温度变化成正比关系，即当温度升高时电阻值随之增大。在常温下，其电阻值较小，仅有几欧姆～几十欧姆；当流经它的电流超过额定值时，其电阻值能在几秒钟内迅速增大至数百欧姆～数千欧姆以上。
作用与应用——广泛应用于彩色电视机消磁电路、电冰箱压缩机启动电路及过热或过电流保护等电路中、还可用于电驱蚊器和卷发器、电热垫、暖器等小家电中。

●负温度系数热敏电阻器（NTC—negative temperature coefficient thermistor）

结构——用锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、铝（Al）等金属氧化物（具有半导体性质）或碳化硅（SiC）等材料采用陶瓷工艺制成的。
特性——电阻值与温度变化成反比关系，即当温度升高时，电阻值随之减小。
作用与应用——广泛应用于电冰箱、空调器、微波炉、电烤箱、复印机、打印机等家电及办公产品中，作温度检测、温度补偿、温度控制、微波功率测量及稳压控制用。

氧化锌压敏电阻存在的问题

　　 现有压敏电阻在配方和性能上分为相互不能替代的两大类：
1 高压型压敏电阻
高压型压敏电阻，其优点是电压梯度高（100～250V/mm）、大电流特性好（V10kA/V1mA≤1.4）但仅对窄脉宽(2≤ms)的过压和浪涌有理想的防护能力，能量密度较小，（50～300）J/cm3。
2 高能型压敏电阻
高能型压敏电阻，其优点是能量密度较大（300J/cm3～750J/cm3），承受长脉宽浪涌能力强，但电压梯度较低（20V/mm～500V/mm），大电流特性差（V10kA/V1mA>2.0）。
　 　 这两种配方的性能差别造成了许多应用上的“死区”，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（如避雷器），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5～13倍。
　　 在中小功率变频电源中，过压保护的对象是功率半导体器件，它对压 敏电阻的大电流特性和能量容量的要求都很严格，而且要同时做到元件的小型化。高能型压敏电阻在能量容量上可以满足要求，但大电流性能不够理想，小直径元件 的残压比较高，往往达不到限压要求；高压型压敏电阻的大电流特性较好，易于小型化，但能量容量不够，达不到吸能要求。中小功率变频电源在这一领域压敏电阻 的应用几乎还是空白。 　　　　　　
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