部分：壓敏電阻的型號與關(guān)鍵參數(shù)

一、常見型號命名規(guī)則

壓敏電阻的型號通常包含系列名、尺寸、電壓和公差等信息。常見的系列是 MYG（浪涌抑制用）和 MLAD（防雷用）等。不同廠家命名略有不同，但邏輯一致。

以 14D471K 這個(gè)經(jīng)典型號為例：

• 14：代表芯片的直徑為 14mm。直徑直接決定了它能吸收的浪涌能量大小（越大越好）。常見尺寸有 5D, 7D, 10D, 14D, 20D, 25D, 40D 等。

• D：代表形狀為圓盤形。

• 471：代表壓敏電壓。這是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。47是有效數(shù)字，1是乘以10的次方數(shù)。所以 471 = 47 × 101 = 470V。注意，此電壓是直流測試電壓。

• K：代表電壓精度（容差） 為 ±10%。常見的有：

  • J：±5%

  • K：±10%

  • L：±15%

  • M：±20%

因此，14D471K 就是一個(gè)直徑為14mm、壓敏電壓為470V±10%、圓盤形的壓敏電阻。

二、參數(shù)詳解

1. 壓敏電壓（V1mA）

   • 定義：當(dāng)通過壓敏電阻的電流為1mA直流電流時(shí)，其兩端的電壓值。這是重要的參數(shù)。

   • 意義：它決定了壓敏電阻在電路中的“關(guān)斷”電壓。在正常工作時(shí)，它呈現(xiàn)高阻抗?fàn)顟B(tài)；當(dāng)電壓超過V1mA時(shí)，其阻抗急劇下降，從而泄放浪涌電流。

2. 持續(xù)工作電壓（AC/DC）

   • 定義：可以持續(xù)施加在壓敏電阻兩端的交流電壓（有效值）或直流電壓。

   • 選型關(guān)鍵：電路的實(shí)際工作電壓必須小于此值。通常，對于交流供電（如220VAC），應(yīng)選擇持續(xù)交流工作電壓大于 1.2 ~ 1.3 * Vrms 的型號。例如，220VAC電網(wǎng)，峰值電壓約311V，建議選用持續(xù)工作電壓AC 275V~310V或DC 440V~470V左右的壓敏電阻（對應(yīng)V1mA約為470V-560V）。

3. 限制電壓（Vc / Clamping Voltage）

   • 定義：當(dāng)施加規(guī)定大小的脈沖電流（如8/20μs，100A）時(shí)，壓敏電阻兩端的峰值電壓。

   • 意義：這是壓敏電阻保護(hù)效果的體現(xiàn)。它表示后級被保護(hù)電路實(shí)際會(huì)承受的電壓。Vc值必須小于被保護(hù)器件的耐壓值。

4. 通流容量（浪涌電流）

   • 定義：壓敏電阻能承受的瞬時(shí)脈沖電流峰值（通常用8/20μs波形的電流來衡量）。

   • 意義：代表了其抗浪涌沖擊的能力。尺寸越大的壓敏電阻，通流容量越大。例如：

     • 5D/7D：約1kA - 2.5kA

     • 10D/14D：約3kA - 6kA

     • 20D/25D：約10kA - 40kA

     • 40D：可達(dá)70kA以上

5. 能量耐量

   • 定義：單次脈沖下能吸收的能量（單位：焦耳 J）。

   • 意義：對于重復(fù)性或能量較大的浪涌，需要評估能量耐量。

6. 響應(yīng)時(shí)間

   • 定義：壓敏電阻從高阻態(tài)變到低阻態(tài)所需的時(shí)間，通常在納秒（ns）級別。這是一個(gè)非常重要的優(yōu)勢，意味著它的反應(yīng)速度極快。

第二部分：壓敏電阻的選型原則

一、電壓選擇原則（關(guān)鍵）

1. 持續(xù)工作電壓準(zhǔn)則：必須保證壓敏電阻的持續(xù)工作電壓（AC或DC）高于電路可能出現(xiàn)的正常電壓（包括波動(dòng)和漂移），并留出至少20%~30% 的裕量。

   • 交流系統(tǒng)：V_ACrms ≥ (1.2 ~ 1.3) * V_電路RMS

     • 例如：220VAC市電，可能到260V，建議選擇 V_ACrms = 275V 或 310V 的型號。

   • 直流系統(tǒng)：V_DC ≥ (1.3 ~ 1.5) * V_電路DC

     • 例如：48VDC系統(tǒng)，建議選擇 V_DC ≥ 60V 的型號。

2. 壓敏電壓（V1mA）的匹配：選定持續(xù)工作電壓后，即可找到對應(yīng)的V1mA。

   • 對于交流應(yīng)用，V1mA ≈ (1.8 ~ 2.2) * V_ACrms

     • 例如：對應(yīng) V_ACrms = 275V，V1mA約為495V-605V，常見的 470V 或 560V 就在此范圍內(nèi)。

   • 對于直流應(yīng)用，V1mA ≈ (1.3 ~ 1.5) * V_DC

3. 限制電壓（Vc）評估：查表或看數(shù)據(jù)手冊，確認(rèn)在可能出現(xiàn)的浪涌電流下，Vc值不會(huì)超過被保護(hù)IC或設(shè)備的耐壓值。

二、通流容量（尺寸）選擇原則

1. 應(yīng)用場景決定論：根據(jù)產(chǎn)品可能遭遇的浪涌環(huán)境等級來選擇尺寸和通流容量。

   • Level 1 (低)：室內(nèi)電子設(shè)備（如手機(jī)充電器、小家電）。通常選用 5D ~ 10D (1kA - 3kA) 即可。

   • Level 2 (中)：工業(yè)控制、家電、配電板。通常需要 14D ~ 20D (4kA - 10kA)。

   • Level 3 (高)：建筑入口、防雷器、戶外設(shè)備。需要 25D ~ 40D (20kA以上) 甚至多片并聯(lián)。

2. 標(biāo)準(zhǔn)符合：參考相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如UL、IEC）對浪涌測試等級的要求。例如，IEC 61000-4-5 中規(guī)定的Level 1~4浪涌測試，就需要選擇能承受相應(yīng)電流的型號。

三、其他考慮因素

• 壽命與退化：壓敏電阻每經(jīng)受浪涌沖擊，其性能就會(huì)略有退化（V1mA下降）。如果長期處于輕微過壓或頻繁浪涌環(huán)境，會(huì)加速老化甚至短路失效（有起火風(fēng)險(xiǎn)）。因此，在重要場合常串聯(lián)** thermal fuse **（溫度保險(xiǎn)絲），以防萬一。

• 寄生電容：壓敏電阻有較大的寄生電容（從幾十pF到上萬pF不等）。不能在高速數(shù)據(jù)線（如USB、網(wǎng)線）上使用，會(huì)導(dǎo)致信號失真。高速信號端口應(yīng)選用TVS二極管。

• 與TVS二極管的比較：

  • 壓敏電阻：優(yōu)勢是通流容量大、價(jià)格便宜，適合吸收大能量浪涌。劣勢是響應(yīng)時(shí)間稍慢、有寄生電容、會(huì)老化。

  • TVS二極管：優(yōu)勢是響應(yīng)時(shí)間極快（ps級）、寄生電容小（有低電容型號）、精度高、不會(huì)老化。劣勢是通流容量小、價(jià)格貴。

  • 選型：大能量、電源端口壓敏電阻；小能量、高速信號端口TVS二極管。

總結(jié)：快速選型步驟

1. 定電壓：確定電路正常工作電壓（AC/DC），計(jì)算并選擇 持續(xù)工作電壓 和對應(yīng)的 壓敏電壓（V1mA）。

2. 定尺寸：評估浪涌等級，選擇合適的芯片直徑（如7D, 10D, 14D）以滿足 通流容量 要求。

3. 驗(yàn)電壓：核查該型號在預(yù)期浪涌電流下的 限制電壓（Vc） 是否足夠低，能有效保護(hù)后級電路。

4. 看細(xì)節(jié)：考慮電容、安裝方式、是否需要配套保險(xiǎn)絲等。