壓敏電阻器基礎(chǔ)知識講義

1、 tvr生產(chǎn)工藝流程圖 zno壓敏電阻器基礎(chǔ)知識 壓敏電阻器基本特性的測試及判定 tvr壓敏電阻器基本知識及應(yīng)用 tvr產(chǎn)品應(yīng)用舉例及特性要求說明 氧化鋅非線性電阻的電參數(shù)測試 氧化鋅器件的工作壽命 tvr品質(zhì)工程圖 tvr壓敏電阻器oqa檢驗標(biāo)準(zhǔn)品管點導(dǎo)線成型配輔料攪拌磨助劑制備膠體磨加濕烘干過篩制粒排膠成型燒結(jié)主料秤量瓷片庫熱處理品管點品管點品管點品管點清洗烘干挑片印銀燒銀銀片分選插片上架焊接預(yù)熱涂裝烘烤下架切腳打印精選外 觀包裝原料庫品管點成品庫品管點品管點品管點品管點品管點品管點品管點品管點品管點純水制備品管點興勤（常州）電子有限公司興勤（常州）電子有限公司tvr生產(chǎn)工藝流程圖生產(chǎn)工藝

2、流程圖興勤（常州）電子有限公司興勤（常州）電子有限公司zno壓敏電阻器基礎(chǔ)知識壓敏電阻器基礎(chǔ)知識一、zno壓敏電阻器的特點 zno壓敏電阻器首先由日本松下公司于60年代末70年代初發(fā)展起來的一種電子陶瓷敏感元件，而國內(nèi)則在 70年代末80年代初開始發(fā)展。 zno壓敏電阻器的主要功能是探測和抑制反復(fù)出現(xiàn)的浪涌電壓及過電壓並吸收浪涌過電流而自身不會被破壞，它 具有 優(yōu)良的非線性伏安特性，具有優(yōu)異的保護特性，在穩(wěn)態(tài)工作電壓下的漏電流很?。煞Q得上是零功耗） zno壓敏電阻器既可以用于直流，也可以用于交流，電壓範(fàn)圍寬，可以從幾伏到數(shù)萬伏，電流範(fàn)圍也較寬，可 以從毫安級到千安級，對浪涌的響應(yīng)時間短（不超

3、過 50ns），浪涌過後馬上恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，無續(xù)流。二、zno壓敏電阻器的微結(jié)構(gòu) 1.化學(xué)組成zno壓敏電阻器瓷體的化學(xué)組成是由90%左右的zno主料和多種過渡族金屬氧化物或者稀土金屬氧化物添加料 所組成。 2.工藝流程zno壓敏電阻器制造工藝采用常規(guī)電子陶瓷制造工藝，可以分為以下幾個步驟 配料混合制粒成型燒結(jié)制備電極組裝測試檢驗入庫 3.zno壓敏電阻器的微結(jié)構(gòu)下圖為zno壓敏電阻器瓷體內(nèi)部的顯微結(jié)構(gòu)示意圖 從圖中可以看出，瓷體內(nèi)部是由許多平均尺寸為“d”的zno晶粒所組成的多晶陶瓷體，晶粒與晶粒之間為平均厚度約2mm 的晶界層，純的zno晶粒是絕緣體，但是在瓷體中經(jīng)過半導(dǎo)化處理後，其電

4、阻率很低，不大于0.3cm，而晶界層的電阻 率很高，為絕緣體。每個微區(qū)的晶界及其相鄰的晶粒組成 一個個“半導(dǎo)體結(jié)”，從而表現(xiàn)出非線性導(dǎo)電特性，至于其觀理 的 導(dǎo)電機理則很復(fù)雜。d 4. “電壓梯度”的概念zno壓敏電阻器的“電壓梯度”，也稱為材料常數(shù)，定義為單位厚度上的壓敏電壓，它是由配方及工 藝決定的結(jié)構(gòu)敏感性參數(shù)。上述每個“半導(dǎo)體結(jié)”上的電壓降是恆定的，約為23v，此值與晶粒尺寸“d”無關(guān)。因此，當(dāng) 電 阻體厚度一定時，其總的壓降決定于厚度方向上“半導(dǎo)體結(jié)”的個數(shù)。 由于陶瓷工藝本身條件的限制，坯片的厚度很難做到很薄（6mm），因此，僅僅一種電壓梯度的 瓷料是難以滿足實際使用要求的。常規(guī)做

5、法是通過研制配方及工藝，使得“d”能夠 可調(diào)，從而改變單位厚度上“半導(dǎo)體結(jié)”的 個數(shù)，得到所需要的電壓，當(dāng)然，實際調(diào)整時還必須兼顧到其它性能。 目前，tvr有八種電壓梯度的瓷料。三、zno壓敏電阻器的伏安特性 上圖為zno壓敏電阻器的v/a曲線示意圖，按照實際工作狀態(tài)，可以分為三個區(qū)域，即預(yù)擊穿區(qū)（小電流區(qū)或漏電流區(qū)），擊穿區(qū)（非線性區(qū)或工作區(qū)）和上升區(qū)（大電流區(qū)或?qū)▍^(qū)） 1.預(yù)擊穿區(qū)壓敏電阻器工作在此狀態(tài)時，壓敏電阻的電阻值很大，約有109 ,此時流經(jīng)電阻體的電流很小，為50ua左右，該電流即為漏電流，同時，在此區(qū)域內(nèi)的伏安牲近似為線性關(guān)系，即近似符合歐姆定律。 2.擊穿區(qū)壓敏電阻器工作在

6、此狀態(tài)時，表現(xiàn)出強烈的非線性特征，表征這種特性的參數(shù)是非線性系數(shù)和限制電壓，在此區(qū)域的伏安特性遵循i=kv , 為非線性系數(shù)。zno壓敏電阻器抑制過電壓的功能就是在此區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)出來。 3.上升區(qū)當(dāng)流經(jīng)電阻體的電流接近其所能承受的極限值（根據(jù)直徑大小，可從50a50ka）時，其伏安曲線又呈現(xiàn)出線性特征，電阻體處于導(dǎo)通狀態(tài)而近乎為一個導(dǎo)體，其電阻值與zno晶粒的電阻相當(dāng)，約為110 。 四、tvr基本術(shù)語 1.壓敏電壓定義為規(guī)定電流下的電阻體端電壓，通常用0.1ma或1ma電流下的端電阻來表示。 2.電壓比對于tvr通用型壓敏電阻器，壓比定義為rv=v1ma/v0.1ma它是表征壓敏電阻非線性程度

7、的一個參數(shù)，壓比與非線性系數(shù)（ ）的關(guān)系為 =1/lgrv=1/lg（v1ma/v0.1ma） 3.最大連續(xù)工作電壓它表示壓敏電阻在此負(fù)荷條件下能安全工作的能力，此參數(shù)不能直接測量到，通常以1000小時壽命試驗來評估。 4.漏電流它是壓敏電阻工作在小電流區(qū)的特性，當(dāng)施加在壓敏電阻上的電壓負(fù)荷不超過最大連續(xù)工作電壓時，流經(jīng)電阻體的電流，單位為ma. 預(yù)擊穿區(qū)非線性區(qū)上升區(qū)v(v)i(a) 5.限制電壓表征壓敏電阻能將浪涌電壓抑制在某個電平以下的能力，常用規(guī)定輻值的雷電流沖擊產(chǎn)品時，其兩端的脈沖電壓輻值來表示，為了比較元件限壓性能的好壞，有時還用“限壓比”或“殘壓比”來表示，它是限制電壓與壓敏電壓

8、的比值。 6.通流量指壓敏電阻器能夠承受脈沖電流沖擊的能力，這是一個極限參數(shù)，描述這一參數(shù)的三個因素為脈沖電流的頻次、波形和輻值、評價這參數(shù)所采用的電流波形一般是820us雷電流波，101000us雙指數(shù)波或者2ms矩形波，脈沖愈寬，作用次數(shù)愈多，允許的脈沖電流輻值愈小。 7.最大能量是指壓敏電阻器能夠承受的最大脈沖能量。 8.平均脈沖功率是指在連續(xù)脈沖作用下、壓敏電阻器能夠承受的最大平均功率。 9.最大電容量這是一個參考指標(biāo)，一般不作考核。 10.響應(yīng)時間它表征壓敏電阻器對脈沖電壓或者脈沖電流的響應(yīng)特性，zno壓敏電阻器的脈沖響應(yīng)時間不超過2050ns。五、典型應(yīng)用 1.電源線/信號線的線間

9、及線地間保護 a.線間聯(lián)接 b.線地聯(lián)接 電子裝置電源線或者信號線被保護設(shè)備電源線或者信號線 電子裝置電源線或者信號線2.電路中的聯(lián)接a.與感性負(fù)荷並聯(lián)感性負(fù)載b.與rc回路組合使用感性負(fù)載3.接點間聯(lián)接a.接點間聯(lián)接負(fù)載電源b.可控矽保護c.晶體管保護d.穩(wěn)壓作用主要用于穩(wěn)定顯像管的陽極高壓六、英文表達或縮寫 1.tvr-thinking varistor 2.tvss-transient voltage surge suppressor 3.壓敏電壓-varistor voltage （ normal varistor voltage） 4.最大連續(xù)工作電壓-maximum operati

10、on voltage （ maximum allowable voltage ） 5.非線性系數(shù)-nonliner coefficient 6.漏電流-leakage current 7.限制電壓-clamping voltage 8.額定值-ratings 9.工作溫度範(fàn)圍-operating temperature range 10.響應(yīng)時間-responge time一、壓敏電阻器基本特性的測試及判定 1.1、壓敏電阻器基本特性的測試方法及使用之儀器設(shè)備 序號基 本 特 性測 量 儀 器儀器測試方法說明1 壓敏電阻器三參數(shù) (1) 壓敏電壓v1ma (2) 壓比v1ma/v0.1ma (

11、3) 漏電流il三參數(shù)儀分別測量壓敏電阻器兩端在0.1ma，1ma電流下的壓敏電壓值，並自動顯示v1ma/v0.1ma比值(壓比)，及壓敏電阻器在一定加壓比(83%或75%v1ma)下測得的電流即il2最大限制電壓max clamping voltage限制電壓測試儀測量壓敏電阻器在8/20us波規(guī)定電流值沖擊下的限制電壓值，沖擊電流值依生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄或詳細(xì)規(guī)範(fàn)設(shè)定和調(diào)整。3最大允許電壓max allowable voltage可調(diào)電源 恆溫箱(85) 數(shù)字電表將壓敏電阻器加上最大連續(xù)工作電壓置于恆溫箱（85）中，工作1000hrs後測量壓敏電壓變化率應(yīng)有v1ma/v1ma+/-10%4最

12、大能量max energy10/1000us能量沖擊臺對壓敏電阻器施加10/1000us波的沖擊電流，沖擊電流峰值依生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄或詳細(xì)規(guī)範(fàn)和調(diào)整。5最大沖擊電流max peak current8/20us雷電流沖擊臺對壓敏電阻器施加8/20us波的沖擊電流，沖擊電流峰值依生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄或詳細(xì)規(guī)範(fàn)和調(diào)整。6額定功率rated power數(shù)字電流表數(shù)字電壓表可調(diào)電源在85工作1000hr使壓敏電壓變化率，v1ma/v1ma+/-10%之最大功率。7最大電容量max capacitangelcr數(shù)字電橋在一定頻率（1khz）和零偏置電壓下測電容量。8沖擊壽命減額曲線surge life t

13、imes ratings8/20us雷電流沖擊臺依生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄或詳細(xì)規(guī)範(fàn)給出的減額曲線，對壓敏電阻器施加速續(xù)脈沖（一般為8/20us、10000次、間隔10s），測其沖擊前後的v1ma變化。9vi特性曲線vi characteristic curvevi特性測試儀對壓敏電阻器施加一定電壓，測出電流值。作出vi特性曲線。10額定功率減額曲線power derating curve數(shù)字電流表, 數(shù)字電壓表,紅外測溫儀 ,可調(diào)電源,恆溫箱同序號6，當(dāng)環(huán)境溫度超過85使用時，額定功率應(yīng)相對減小使用。tvr壓敏電阻器基本知識及應(yīng)用壓敏電阻器基本知識及應(yīng)用一、浪涌吸收器的基本知識 1.1 使用浪涌吸

14、收器的主要目的 1.2 浪涌吸收器應(yīng)具備的基本特征 1.3 浪涌吸收器的主要分類及各自特點二、氧化鋅壓敏電阻器的基本知識 2.1 壓敏電阻器 2.2 結(jié)構(gòu)、工作原理和基本特性 2.3 制造方法 2.4 電性能三、武進興勤tvr的基本知識 3.1 參數(shù)名詞說明 3.2 沖擊減額曲線 3.3 vi特性曲線 3.4 額定功率減額曲線 3.5 產(chǎn)品編碼說明 3.6 tvr可靠性試驗 四、如何選用tvr壓敏電阻 4.1 使用tvr中的設(shè)計問題 4.2 設(shè)計、選用檢查表及流程1.2、如何判定壓敏電阻器的好壞 判定一顆壓敏電阻器性能是否優(yōu)良，從使用目的性來看，主要可從以下幾個方面來進行 (1)從壓敏電阻器的

15、保護功能、使用目的來看，性能優(yōu)良的壓敏電阻器，其一定8/20us波沖擊電流下的限制電壓應(yīng)盡量低。 (2)從壓敏電阻器的使用壽命來看，其耐沖擊能力應(yīng)盡量大，允許8/20us、10/1000us波一次通流量應(yīng)盡量高。 (3)從壓敏電阻器應(yīng)不影響線路正常工作來看，在施加最大連續(xù)電壓時，漏電流應(yīng)盡量小。 (4)供應(yīng)廠商產(chǎn)品的性能價格比，一般來講，各個主要性能指標(biāo)均應(yīng)符合生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品詳細(xì)規(guī)範(fàn)。一、浪涌吸收器的基本知識 1.1 使用浪涌吸收器的主目的 a) 提高設(shè)備的可靠性 b) 降低維修費用 c) 提高了設(shè)備設(shè)計的經(jīng)濟性 d) 其他效果（如延長開關(guān)接點的壽命，使機器小型化、輕量化等） 1.2 浪涌吸收

16、器應(yīng)具備的基本特性 a) 它應(yīng)能分辨出是浪涌電壓還是正常工作電壓，並只對浪 涌電壓起響應(yīng)。 b) 在吸收浪 涌電壓時，浪 涌吸收器兩端的電壓（限制電壓）必須低于浪 涌電壓。 c) 在吸收浪 涌電壓以後應(yīng)立即停止工作，並準(zhǔn)備好響應(yīng)下一次浪涌過電壓。 1.3 浪涌吸收器的主要分類及各自特點 1.3.1 放電間隙（火花隙）浪涌吸收器 優(yōu)點 a) 吸收浪 涌的能力強。 b) 極間電容量小，高頻信號損失小。 缺點 a)放電響應(yīng)速度慢。 b)放電開始電壓的分散性大。 c) 放電開始電壓受周圍環(huán)境條件（溫度、光照、濕度、氣壓等）的影響大。 d) 對直流、交流和脈沖電壓的放電開始電壓不相同。 e) 有可能發(fā)生

17、續(xù)流。 1.3.2 半導(dǎo)體型浪涌吸收器 1.3.2.1 壓敏電阻器 a) sic 壓敏電阻器 i) 因電壓非線性指數(shù)不高，因此漏電流大，限制電壓高； ii) 材料性能穩(wěn)定，吸收浪 涌的能力強，在電壓避雷器中作為特征功能元件； iii) 價格低廉。 b) se 壓敏電阻器 i) 與sic壓敏電阻相類似，因電壓非線性指數(shù)不大，故漏電流大，限制電壓高； ii) 尺寸較大； iii) 吸收浪涌的能力不大； iv) 濕度特性差； v) 對浪涌電流的工作壽命短； vi) 因其伏安特性是非對稱的，在交流電路中使用時，必須用兩只背靠背地串聯(lián)； vii) 能輕受瞬時過負(fù)荷，它有很好的散熱效應(yīng)。 c) zno 壓

18、敏電阻器 i) 因其電壓非線性指數(shù)大，漏電流小得可不考慮，限制電壓也低； ii) 吸收浪 涌電流的能力強； iii) 對浪涌電流的工作壽命長； iv) 溫度特性好； v) 固有電容量比較大。 從上述比較可以看出，zno壓敏電阻器可能成為壓敏電阻器工業(yè)發(fā)展的主流。 1.3.2.2 齊納二極管 i) 電壓非線性指數(shù)大，漏電流小得可忽略不計，限制電壓低； ii) 只有單個pn結(jié)，吸收浪 涌電流的能力低； iii) 價格較高； iv) 伏安特性不對稱，用于交流電路時，必須將兩只背靠背地串聯(lián)連結(jié)； v) 難以做成高電壓器件。 1.3.3 濾波器型浪涌吸收器 i) 對于大的浪 涌能量的抑制效率差； ii)

19、 根據(jù)設(shè)備額定值的要求，有時c.r值要用得很大，因此價格高； iii) 有減小電壓變化速率（dv/dt）的作用，道一點與其他浪 涌吸收器是不相同的； iv) 必須依據(jù)設(shè)備的額定值來確定cr的額定值。二、氧化鋅壓敏電阻器的基本知識 2.1 壓敏電阻器 1835年，芒光發(fā)現(xiàn)了sic的非線性電阻特性，開創(chuàng)了壓敏電阻器的歷史。非線性電阻器的電阻值隨所加電壓而變化，壓 敏電阻器的vi特性可以用下面的方程來近似地表示 .（2.1） cvi 式中i是流過壓敏電阻器的電流，v是壓敏電阻兩端的電壓，c和 為常數(shù)， 的數(shù)值可以這樣求得測定在兩個不同的電流i1和i2時，壓敏電阻器的電壓v1和v2，然後用下面的方程式

20、計算21212121/log/logloglogloglogvviivvii21/log1vv(2.2)若令i1/i2=10,則有 .(2.3)在壓敏電阻器中，電壓非線性指數(shù) 是大于1的，值越大，壓敏電阻器的電壓敏感特性就越好，c值相當(dāng)于一個歐姆性電阻器的電阻值，它等于有1a電流流過壓敏電阻器時，出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓值vc，一般來說，為表達壓敏電阻器的特性，要用到以下參數(shù)（1）有1ma直流電流流過的電壓值v1ma（稱作“壓敏電壓”）（2） 值，或者在某個規(guī)定電流xa下的電壓值vxa（稱作“限制電壓”）2.2 結(jié)構(gòu)、工作原理和基本特性 氧化鋅壓敏電阻器的策觀結(jié)構(gòu)如右圖（2.1）示。 zno微

21、晶粒被bi2o3 和其他氧化物所形成的高阻層包圍著。 電阻體中有大量的壓敏性單元，有很寬的閥值電壓範(fàn)圍，因為可以通過改變串聯(lián)的晶界數(shù)目來調(diào)整閥值電壓，在氧化鋅壓敏電阻器中微晶粒的尺寸和特性是可以相當(dāng)自由地控制的，在燒結(jié)過程中，zno微晶粒的粒徑從大約（0.11）um生長到（550）um，這樣借助于控制晶粒的生長，氧化鋅壓敏電阻器具有很大的電壓範(fàn)圍，它的電壓非線性不是由接觸電阻所產(chǎn)生的，而是來自晶粒邊界層。zno晶粒的電阻率很小，約為（110） .cm，與此相反，晶界層的電阻率極高，為（10121013 ） .cm，因此，當(dāng)一個足夠高的電壓加在氧化鋅壓敏電阻器上時，絕大部分電壓都降在晶粒邊界上，

22、引起了電流倍增，氧化鋅壓敏電阻器的vi特性是對稱的，沒有極性的。氧化鋅壓敏電阻器的微觀結(jié)構(gòu)中有大量非線性的結(jié)，它們作串並聯(lián)連結(jié)，因此它吸收浪 涌電流的能力極大。氧化鋅壓敏電阻器的主要特點如下 （1）通流容 量大； （2）電壓非線性指數(shù)大，因此漏電流小，電壓限制特性好； （3）對于陡峭上升的浪 涌電壓的響應(yīng)速度快； （4）沒有續(xù)流； （5）容易制成各種所需的壓敏電壓； （6）伏安特性是對稱的。晶界zno晶粒2.3 制造方法 主要制造流程如下圖所示zno水添加劑制粒混合粘合劑燒成成型檢驗制電極打引線包封檢驗包裝圖2.2 壓敏電阻器制造流程 2.4 電性能 2.4.1 vi 特性 一般來說，具有高非

23、線性的壓敏電阻器的伏安特性是用對數(shù)座標(biāo)來表示的，如圖2.3所示，從圖中可以看出，氧化鋅壓敏電阻器的伏安特性並不是在全部電流範(fàn)圍內(nèi)都從方程式（2.1）的。當(dāng)電流很小和很大時，非線性指數(shù)都下降。根據(jù)特性的不同，壓敏電阻的vi 特性可以分為三個階段 （1） 正常敏電阻區(qū) 壓敏電阻的特性符合（a） i= 的區(qū)段。 （2） 低區(qū) （b）當(dāng)電流極小，為毫微安數(shù)量級時，壓敏電阻的vi 特性與線 性電阻的特性一樣，在這個範(fàn)圍內(nèi)的電阻值，其電阻率約為 10121013 .cm，這已經(jīng)是晶界層的電阻率了，因此，器件表現(xiàn)為絕緣體的特性。 （c）當(dāng)大電流流入時，氧化鋅壓敏電阻器表現(xiàn)為極小的電阻值，這時的vi 特性也與

24、（a）不相符合，而是電阻率 為（1-10） .cm的zno晶粒的vi 特性。在漏電流區(qū)，氧化鋅壓敏電阻器的特性隨溫度而變是非常明顯的。隨 溫度增加而漏電流增大。 2.4.2 等效電路 圖2.4是壓敏電阻器的簡化等效電路。它是表示壓敏電阻器性能的電氣模型。用這個等效電路可以解釋氧化鋅壓敏電阻器的vi 特性的每個電流區(qū)段，對于圖2.3所示的vi 特性，各段產(chǎn)生決定性影響的是低區(qū)（b）是rp。cv低 區(qū)壓敏特性區(qū)低 區(qū)電壓(v)10010001010-810-610-410-210-2100102電流=110.cm=10121013.cmi=kv(圖2.3)氧化鋅壓敏電阻器的v-i特性壓敏特性區(qū)（a

25、）是rv，低區(qū)（c）是rb，每個電流區(qū)段的等效電路分別用圖2.5的三個圖來表示。rvrb rdlrp並聯(lián)電阻（晶界層）10121013.cmrv非線性電阻（理想壓敏電阻）c固有電容l:引線電擊rbzno晶粒電阻 110.cmrvcl(a)l(b)rpc(c) (a) 壓敏特性區(qū) （b) 低區(qū)(c) 低區(qū)rb圖2.4 氧化鋅壓敏電阻器的等效電路 圖2.5 各個電流區(qū)段的等效電路2.4.3 電容量和損耗特性 電極面積越大，元件的厚度越薄，則電容 量越大，而元件厚度又與壓敏電壓成比例。因此，電容量?？捎孟旅娴姆匠淌?來表示c=k mavs1.(2.4) 式中s:電極面積，v1ma:壓敏電壓， k常數(shù)

26、 損耗 tan q 頻率特性在100khz1mhz的頻率範(fàn)圍內(nèi)有一個峰值。2.4.4 耐浪涌特性 當(dāng)給氧化鋅壓敏電阻器施加脈沖電流後，其v1ma下降，隨著電流峰值的 增大和作用次數(shù)的增多，v1ma下降得也越多。 圖2.6表示了這種變化趨勢，它可劃分為三個區(qū)段 （1）極化區(qū)； （2）劣化區(qū)； （3）破壞區(qū)。 -100-500 同方向 反方向vmax(%)(1)極化區(qū)(2)劣化區(qū)(3)破壞區(qū)圖2.6 脈沖作用次數(shù)(電流、極性不變)（1）極化區(qū) 壓敏電阻器正反向電壓時的vi 特性一開始是對稱的，但只在同一方向施加壓沖電流，這種電流的反復(fù)作用將會造成極化。 從而破壞了正向電壓和反向電壓下特性的對稱度。

27、這一現(xiàn)象在vi 特性的小電流區(qū)尤為明顯，但在高于100ma的大電流區(qū) 段則看不出有這種現(xiàn)象。若交替地施加正向和反向脈沖電流，就不會出現(xiàn)極化。極化引起的特性變化不是持久不變的，把這 種元件放在高溫（例如120 ）環(huán)境中處理，可以使它恢復(fù)到初始的對稱特性。（2）劣化區(qū) 當(dāng)有數(shù)千安到數(shù)萬安的大沖擊電流流過壓敏電阻後，其v1ma明顯下降，這是由于高電阻的晶界層受到破壞的緣故（被高電 壓和焦耳熱所破壞），那些薄弱的晶界層將首先受到破壞，數(shù)百安的較小的脈中電流的反復(fù)作用也會使晶界層一個一個地受 到破壞，使v1ma下降。目前，通流容量定義為8 20us 的壓沖電流在同一方向沖擊兩次，兩次中的間隔時間為5分鐘

28、。沖擊 後v1ma的變化在 10%以內(nèi)的最大電流峰值。（3）破壞區(qū) 當(dāng)有極大的電流流過壓敏電阻後。元件發(fā)生破壞的形式有三種貫通破壞、破裂和側(cè)面飛弧。這三種破壞方式與脈沖電流峰 值和波尾時間的關(guān)系見圖2.7。 (a) 貫通破壞 在壓敏電阻上長時間的連續(xù)施加比較?。ɡ鐢?shù)安掊）的交、直流電流。 或數(shù)百安的2ms方波電流，會使電阻體發(fā)生貫通 破壞。在元件上產(chǎn)生直徑1mm左右的穿通孔，且元件的阻抗值下降到1k 以下， 從而失去電壓敏感特性，貫通破壞的原 因是高阻晶界層被 焦耳熱所熔化，破壞。如果電阻體不均勻，那麼電流將集中 在電阻最小的部位，從而使該部位發(fā)生貫通破壞。 （b）破裂 當(dāng)有持續(xù)時間很短的極

29、大的電流流入壓敏電阻器時，電阻體會碎裂，有時甚至崩裂成碎片飛散出去，我們稱這種破壞形 式為”破裂“，以便與貫通破壞相區(qū)別。 破裂的原因可能是由于大的電流集中，引起溫度急劇上升所產(chǎn)生的熱應(yīng)力，以及電磁斥力作用的緣故，對均勻性好的元 件，其耐浪涌電流的能力是與元件的有效面積成比例的，元件的均勻性越好，耐沖擊電流的能力越強。 脈沖電流時間寬度圖2.7 破壞方式與脈沖電流的關(guān)系脈沖電流峰值側(cè)面飛弧區(qū)貫通破壞區(qū)破裂性破壞區(qū)（c）側(cè)面飛弧 當(dāng)元件的側(cè)面沒有絕緣涂層時，1kv/mm 左右的電壓就會引起側(cè)面飛弧。不過在側(cè)面涂復(fù)絕緣材料後，可以改善元件側(cè) 面的電位梯度，從而防止發(fā)生側(cè)面飛弧現(xiàn)象。2.4.5 脈沖

30、響應(yīng)特性 壓敏電阻器主要是作為浪涌電壓吸收器件來使用的，因此它的脈沖響應(yīng)特性特別重要，典型的脈沖響應(yīng)特性見圖2.8。 其中要注意的是即使電流值保持相同，對于陡峭的脈沖，其限制電壓也有某種程度的上升。國際上把4 10us波和8 20us波作為標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流波。2.4.6 響應(yīng)速度 壓敏電阻的響應(yīng)速度是極快的，發(fā)生導(dǎo)電過程的時間相當(dāng)短，在1ns或更少， 器件的電容量和引線電感將起支配作用。由 于實際測量上的限制，把氧化鋅壓敏電阻器的響應(yīng)速度規(guī)定為50ns。其實，在實用中， 考慮過沖比考慮響應(yīng)速度更為重要。2.4.7 諧振特性 當(dāng)高頻電壓加在氧化鋅壓敏電阻上時，由于固有電容和引線電感。將會在某個 頻率

31、上出現(xiàn)諧振。諧振頻率將隨著元件直徑和壓敏電壓的不同而不同。2.4.8 靜態(tài)電阻和電壓的關(guān)系 壓敏電阻器的電阻值，可區(qū)分為靜態(tài)電阻和動態(tài)電阻，靜態(tài)電阻rs，也稱為直流電阻，是指每個工作點上的電壓與電流 之比，如圖2.9所示中的p點，等于oa/ob，而vi 特性上每一點的斜率所指明的電阻值稱作動態(tài)電阻rd或叫交流電阻。didviv（2.5） rs= rd（2.6） 由此，可由vi 特性得到靜態(tài)電阻rs，利用上面公式（2.6）可以求得動態(tài)電阻rd。三、興勤（常州）電子有限公司壓敏電阻器（tvr）的基本知識 3.1 參數(shù)名詞說明 3.1.1 壓敏電壓（varistor vlotage） 是指以一定的電

32、流（1madc）在一定的時間內(nèi)流過壓敏電阻時，在壓敏電阻器兩端測得的電壓值。 動態(tài)電阻rd與靜態(tài)電阻r3的關(guān)系為電壓t(a)施加的脈沖電壓電壓t(b)壓敏電阻的限制電壓電壓t(b)壓敏電阻中的電流圖2.8 脈沖響應(yīng)特性irizvip電流電壓abo 3.1.2 最大允許電壓（max, allowable voltage） 表示壓敏電阻器在該電壓下仍處于僅有微小的漏電流的休息狀態(tài)，功耗仍微且不干擾到被 保護線路的正常工作。分 別有下列兩種 （a）最大連續(xù)交流電壓（max allowable vlotage ac rms） 是指峰值為壓敏電壓公差下限值的工頻電壓有效值。是與壓敏電壓公差指標(biāo)相聯(lián)系的。

33、 （b）最大連續(xù)直流電壓（max allowable vlotage dc） 是指與最大連續(xù)交流電壓所產(chǎn)生的功耗相等的直流電壓。 3.1.3 最大限制電壓（max clamping voltage） 是指以規(guī)定波形和規(guī)定峰值的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流ip（8 20us波）施加于壓敏電阻器（tvr）後，在tvr兩端測得的電壓峰 值，是壓敏電阻器（tvr）發(fā)揮保護功能的項指標(biāo)。 3.1.4 最大能量（max energy） 是指一次脈沖允許之最大能量，tvr是指以10 1000us波沖擊一次而壓敏電壓v1ma之變化仍在10%以內(nèi)的最大焦耳值 （如圖3.1），計算公式如下 e=1.4ipvpt 式中ip最大允許

34、的10 1000us波一次沖擊電流； vp在ip時的最大限制電壓； t沖擊電流波尾時間（1000us）。 3.1.5 最大沖擊電流（max, peak current） 是指tvr以規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流（8 20us波沖擊一次時，其壓敏電壓v1ma變化仍在10%以內(nèi)的最大允許沖擊電流 （如圖3.2所示）。 3.1.6 額定功率（rated power） 是指在一定的環(huán)境溫度下所能消耗的最大功率（瓦） tvr以本體溫度不超過125 為限。 圖3.1 標(biāo)準(zhǔn)101000s能量沖擊t(s)i(%)1009050100101000波寬ip圖3.2 標(biāo)準(zhǔn)820s沖擊電流波t(s)i(%)1009050100

35、820波寬ip 3.1.7 最大電容量（max capacitance） 是指以一定的頻率（1khz）和偏置條件下，在tvr兩引線端間測得的電容量值。 3.2 沖擊壽命減額曲線（surge life ratings） 該曲線表示了tvr以一定的波形（8 20us或10 1000us等等），一定峰值的沖擊電流，依規(guī)定的時間間隔連續(xù)給予沖擊時， tvr所能承受的最高沖擊次數(shù)，該曲線同時也提供了連續(xù)沖擊每次所需求的遞減電流值。 3.3 vi 特性曲線（vi characteristic curve） 該曲線表示了tvr在一定電壓值下的最大漏電流值（max, leakage current）和在一定標(biāo)

36、準(zhǔn)波形（8 20us波）、一定電流值 下的最大限制電壓值（max, clamping voltage）。 3.4 額定功率減額曲線（power derating curve） 該曲線表示了tvr在一定的環(huán)境溫度下，所能消耗的最大功率（瓦），在環(huán)境溫度大于85度時，對其額定功率要做相應(yīng)的 減額使用。 3.5 產(chǎn)品編碼說明tvr45876914131211101516興勤壓敏電阻瓷片直徑別05=5mm 07=7mm10=10mm 14=14mm 20=20mm 壓敏電阻值第6、7碼為電壓值的前兩位數(shù)第8碼為電壓值的前兩位數(shù)乘以十的指數(shù)值例 18018100 =18v 11211102 =1100v

37、壓敏電壓允許公差例j=5% k=10% l=15% 規(guī)格尺寸碼s:直腳 c切腳i:內(nèi)彎腳 a編帶孔距12.7mmo外彎腳 e編帶孔距15.0mmf前後彎腳 r編帶卷軸包裝例sc4.5意為直腳&切腳 4.5mm 特殊規(guī)格碼例to意為切腳公差+0.3/-0.5mm p+/-0.5mm tvr壓敏電阻器品保試驗項目一覽表序號 試驗項目名稱 引用標(biāo)準(zhǔn) 及條款號 試驗條件及方法步驟 性能要求 1 high temp operation testing高溫工作試驗cecc420001版第4.20款 85 .1000 24h 施加最大連續(xù)直流（交流）電壓 目視檢查 壓敏電壓 絕緣電阻恢復(fù)後不應(yīng)有肉眼

38、可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷。 標(biāo)志應(yīng)保持清晰 v/v10% r100m 2電容量試驗capacitance testingcecc420001版第4.6款 用lcr數(shù)字電橋，測壓敏電阻的電容量條件如下 f=1000hz,信號電平1v 零偏壓 符合規(guī)格表2的電容量 3引出端強度試驗robustness of termination testing3.1 引線拉力試驗strength of terminals testing3.2 引線變折試驗bending strength of terminals testingcecc420001版第4.11款cns-3628jisc 0351-

39、19863.1 引線拉力試驗 以漸進的方式在樣品的兩引線端加規(guī)格表指定的重量（見 作業(yè)指導(dǎo)書）。維持10秒鐘。應(yīng)無明顯損傷3.2 引線彎折試驗 在拉力試驗完成後，對每種樣品的一條引線作向原方向90 彎折，之後再反方向彎折90再復(fù)原到原方向。目視有無損 傷或斷裂等。 測壓敏電壓恢復(fù)後不應(yīng)有肉眼可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷。 標(biāo)志應(yīng)保持清晰 v/v5% 4焊接試驗solder testing4.1 可焊性試驗solderability4.2 耐焊接熱試驗resistance to soldering heat testingcecc420001版第4.10款4.1 可焊性試驗 將樣品引線

40、按縱軸線方向以25 2.5mm/s的速度浸入到235 5 的焊槽中。保持浸漬3sec後以25 2.5mm/s的速度取出。 目視檢查焊料情況。浸漬過的表面必須覆蓋上一層光濃明亮的焊料層，只允許有少量分散的諸如針孔不區(qū)域之類的缺陷，且這類缺陷不應(yīng)集中在一處。4.2 耐焊接熱試驗 將已作過可焊性試驗的樣品按縱軸線方向以不超過1秒鐘 的時間浸入到260 5 的焊槽中，保持10 1s,5 1sec （5以下） 目視檢查 壓敏電壓恢復(fù)後不應(yīng)有肉眼可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷。 標(biāo)志應(yīng)保持清晰 v/v5%序號 試驗項目名稱 引用標(biāo)準(zhǔn) 及條款號 試驗條件及方法步驟 性能要求 5溫度急變試驗rapid

41、 change of tempeartrae cecc42000 1版第4.12款將試驗樣品在低溫試驗箱（-40 ）高溫試驗箱（+85 ）間 來回沖擊5個周期 目視檢查 壓敏電壓恢筆後不應(yīng)有肉眼可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷。 標(biāo)志應(yīng)保持清晰 v/v5% 6振動試驗vibration testing cecc42000 1版第4.15款 掃頻範(fàn)圍1055hz,掃頻時間一分鐘 振幅0.75mm或98m/s2（取小者） 總時間6h，三個 互相垂直方向上 目視檢查 壓敏電壓恢復(fù)後不應(yīng)有肉眼可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷 標(biāo)志應(yīng)保持清晰 v/v5% 7氣候順序試驗climatic se

42、quence testing cecc42000 1版第4.16款 1.干熱+85 .2h 2濕熱循環(huán)第一周期40 ，95%溫度.24h 3.低溫-40 ，2h 4.濕熱循環(huán) 其它周期 96h（4個周期） 目視檢查 壓敏電壓 絕緣電阻恢復(fù)後不應(yīng)有肉眼可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷。 標(biāo)志應(yīng)保持清晰 v/v5% r 100m 8穩(wěn)態(tài)濕熱試驗damp heat steady state testing cecc42000 1版第4.17款將試驗樣品置于+40 2 .9095%rh的試驗箱中1000小時 目視檢查 壓敏電壓恢復(fù)後不應(yīng)有肉眼可見的損傷及可能損害其性能或使用的缺陷。 標(biāo)志應(yīng)保持清

43、晰 v/v5% r 100m 9全部規(guī)定尺寸試驗dimensions testing cecc42000 1版第4.2款 規(guī)格表表1表2規(guī)定的全部尺寸 符合規(guī)格表1表210壓敏電壓的溫度系數(shù)試驗voltage temperature coefficient testingcecc420001版第4.5款 在-40 .+85 和25 下測壓敏電壓 -40 /25 25/85 -(0.05%/ )max序號 試驗項目名稱 引用標(biāo)準(zhǔn)及 條款號 試驗條件及方法步驟 性能要求11易燃性試驗combustibility testing（針狀火焰試驗）（needle_flame test） cecc4200

44、0 1版第4.18款將樣品用標(biāo)準(zhǔn)針形燃燒器進行火焰燃燒持續(xù)10s，垂直位置， 目視檢查樣品在火焰撤去後的燃燒持續(xù)時間。 5s max12耐電壓試驗voltage proof testing cecc42000 1版第4.7款 將壓敏電阻器的兩引出端連在一起作為一個電極，金屬球作為另一電極，加ac2500v，持續(xù)60 5s，上升速率100v/s 目視檢查 不應(yīng)有擊穿和跳火現(xiàn)象13絕緣電阻測試試驗insulation resistance testing cecc42000 1版第4.8款將壓敏電阻器的兩引出端連在一起作為一電極，金屬球作為另一個電極。加dc500v，持續(xù)60 5s。 目視檢查 壓

45、敏電壓 r 1000m 14高溫存櫧試驗high temperature store testing cns-3634樣品無負(fù)載在125 的恆溫設(shè)備中存放1000h，在室溫和正常溫度下恢復(fù)1t 90j,20201170j。而依ul 版要求， 計算可得8/20us波下單次沖擊能量值為cc-dpi:32j(820us波) pc:106j(820us波) 2.5.3 tvr選用型號（僅適于單相110ac插座） tvr14201k, tvr20201k 2.6 抑制開關(guān)線路時產(chǎn)生的浪涌電壓，保護相關(guān)之電氣設(shè)備如（ic、二極管、三極管、接點等） 2.6.1 典型應(yīng)用線路如圖2.6.1 （可與tvr串聯(lián)一

46、保險絲，以防止tvr過電流，選用型號見表3.1）tvrtvr感性負(fù)載tvr制助線圈tvrtvr 2.6.2 主要使用目的及特性要求 使用tvr之主要目的吸收感性負(fù)載回路進行開關(guān)動作時，在回路中（或接點處）產(chǎn)生的浪涌電壓，以保護耐壓等級較 低的電子元器件和使接點間不產(chǎn)生電弧閃絡(luò)，提高可靠性。 特性要求（1）一般說來，只要求在感性負(fù)載上並聯(lián)tvr就可以了，但根據(jù)電流種類和能量大小的不同，也可以與rc 吸收回路等並用。 （2）要使接點間不產(chǎn)生電弧閃絡(luò)，須將接點電壓限制到300v以下。 2.6.3 tvr選用型號 tvr兩端電壓 型 號 12vac/ac 24vdc/ac 100vdc 100vac

47、220vac tvr220k tvr390k tvr151k, tvr181k tvr201k, tvr221k, tvr241k, tvr271k tvr391k, tvr431k, tvr471k 2.7 通訊、數(shù)據(jù)傳輸線路的保護 2.7.1 典型線路如圖2.7.1所示 （可與tvr串聯(lián)一保險絲，以防止tvr過電流，選用型號見表3.1）出端入端 l1 e l2 tvr tvr tvr f圖2.7.1（b）入端 l1el2tvrtvr tvrg出端圖2.7.1（a）電話終端tvr tvrtvrtvrtvr 電話線圖2.7.1（c）圖2.7.1 通訊、數(shù)據(jù)傳輸線路的保護 通訊線 2.7.2 主

48、要使用目的及特性要求 使用tvr之主要目的抑制線路中的電磁感應(yīng)、雷電感應(yīng)引起的浪涌電壓，使通訊設(shè)備等不受損壞。 特性要求（1）漏電流較小，以降低耗能； （2）電容量較小，以免引起信號失真。 因此，可選用數(shù)較小，在滿足被保護設(shè)備耐壓要求時，盡量選壓敏電壓v1ma較大之tvr，以降低電容量及漏流。 2.7.3 tvr選用型號 電源電壓 tvr接入點 型 號 12vdc 線間 線地間 tvr220k tvr820k112k 24vdc 線間 線地間 tvr390k tvr820k112k 三、與tvr壓敏電阻串聯(lián)用的保險絲選用表 表3.1 與tvr壓敏電阻串聯(lián)用的保險絲選用表 tvr 5 7 10

49、14 20 保險絲 1-2 2-3 3-5 3-10 5-15 四、如何選用tvr壓敏電阻 4.1 使用tvr中的設(shè)計問題 為了正確地設(shè)計使用tvr的浪涌過電壓保護線路，設(shè)計人員必須充分了解以下指導(dǎo)原則 a) 要了解浪涌電壓和浪涌電流 首先必須了解浪涌源，了解浪涌源會產(chǎn)生怎樣的浪涌電壓或浪涌電流，還必須估計受浪涌作用的設(shè)備會產(chǎn)生怎樣的損壞。 b) 要了解浪涌波的傳播路線 確定浪涌波的傳播路線對于選用保護器件來說是非常重要的，因為不管浪涌抑制器件本身多麼好，如果它在線路中的 連接位置不正確，也是不能達到預(yù)期的目的的，在線路的布線或接地情況比較復(fù)雜時，有必要通過模擬沖擊試驗，來 弄清浪涌波的傳播路

50、線和特性。 c) 確定被保護對象能承受多高的浪涌電壓 首先必須對被保護裝置的線路進行分析，以確定它能經(jīng)受住多高的浪涌電壓或浪涌電流，因為只有在tvr的特性與被 保護對象耐受沖擊作用的能力正確協(xié)調(diào)的情況下，才有可能有效地防護浪涌電壓。 d) 充分了解tvr的特性 使用tvr前，必須充分地了解它的特性，不正確的使用不能保證起到預(yù)定的防護作用，而且還會縮短tvr的工作壽命， 甚至導(dǎo)致破壞。為選用正確的tvr，要求把線路的工作狀況與tvr的性能進行比較，這些性能包括vi 特性，耐受 沖擊電流和能量的能力，沖擊壽命，平均脈沖電功率以及電容量等。 e) 吸收浪涌電壓的位置 吸收浪涌的方法大體可分為兩種浪涌

51、源側(cè)吸收和被保護側(cè)吸收。只要有可能就應(yīng)盡可能在浪涌源一側(cè)將浪涌電壓吸 收掉，以防止它進一步傳播出去。當(dāng)難以在浪涌源一側(cè)吸收時，就只好在被保護線路一側(cè)進行抑制了。如圖4.1示用于浪涌源側(cè)的tvr用于被保護側(cè)的tvr浪涌源浪涌電壓的傳播被保護對象耐受浪涌的特性弄清浪涌電壓侵入途徑確定浪涌電壓電流圖4.1 用tvr吸收浪涌的基本方法 4.2 設(shè)計、選用檢查表及流程 4.2.1 我們將設(shè)計、選用tvr的順序歸納成表4.1，供查用。 表4.1 設(shè)計、選用檢查表no. 檢 查 項 目 1 對浪涌源清楚嗎？ 2 對浪涌侵入路線清楚嗎？ 3 對浪涌電流波形（峰值、波尾時間）作用次數(shù)、時間間隔都清楚嗎？ 4 浪

52、涌電壓和浪涌阻抗兩者都知道嗎？ 5 對被保護設(shè)備的沖擊耐壓性能（沖擊作用下的破壞點）清楚嗎？ 6 壓敏電阻的安裝方法（線間或線地間）正確嗎？ 7 壓敏電壓與正常工作電壓適配嗎？ 8 線地間元件的壓敏電壓，應(yīng)考慮踫地故障，絕緣和耐壓試驗。 9 漏電流對被保護設(shè)備的影響檢查了沒有？ 10 限壓特性與被保護設(shè)備的耐壓性能配合正確嗎？ 11 通流能力足夠嗎？ 12 能量容量足夠嗎？ 13 浪涌壽命足夠嗎？ 14 在重復(fù)浪涌作用時，平均功率足夠嗎？ 15 當(dāng)線路中有高頻成分時，電容量引起的損耗檢查了沒有？ 16 配線電感，布線方法等因素檢查沒有？ 17 是否對浪涌侵入的所有可能的途徑都采取了適當(dāng)措施？

53、18 是否有預(yù)防壓敏電阻過負(fù)荷的措施？ 19 在壓敏電阻的技術(shù)規(guī)範(fàn)中是否包括了環(huán)境條件？ 20 安全方面的標(biāo)準(zhǔn)，如絕緣距離，是否滿足？ 21 在希望獲得壓敏電阻以外的特性時，是否要與其他元件組合？ 22 要進行安裝試驗嗎？ 選用tvr的流程開始掌握電涌發(fā)生源掌握電涌侵入路線確定tvr的連接方法確定壓敏電壓確定電涌電流波形（峰值、波尾時間、次數(shù)、間隔時間）能量容量足夠嗎？平均脈沖功率足夠嗎？電涌壽命足夠嗎？通流容量足夠嗎？否 否 否 否推測按電涌電壓和電涌阻抗算出試選直徑較大的元件線間檢查線路工作電壓線地間檢查踫地時，耐壓試驗時的情況確定被保護設(shè)備的耐壓性能（限制電壓=設(shè)備耐壓）的關(guān)系成立嗎？提

54、高被保護設(shè)備的耐壓等級改用直徑較大的元件減小壓敏電壓的容許誤差附加電涌阻抗有電容量引起的信號損失問題嗎？有漏電流引起的損耗問題嗎？所有電涌侵入途徑都有針對性措施了嗎？改用尺寸較小的元件改用壓敏電壓較高的tvr 否 是 是 否 是 是 是 是 是 是是 否 否檢置配線方法防止tvr過負(fù)荷的措施充分了嗎？技術(shù)條件中考慮了環(huán)境條件了嗎？要進行安裝試驗嗎？判斷防電涌措施的完成 是 是 是 是 是安裝保險、漏電斷路器等考慮用特種規(guī)格理論性檢查足夠嗎？進行實際試驗 否 否否否 是否圖4.2 選用tvr的流程 氧化鋅非線性電阻的電參數(shù)測試 氧化鋅非線性電阻（以下簡稱 “zno” 電阻）是壓敏電阻器和氧化鋅避

55、雷器的核心元件。雖然它是一種電阻性元件，但其本質(zhì)上有著與其它電阻元件不相同的一些特點。這些特點，從電參數(shù)測試的角度來看，主要有以下三個方面 （1）伏安特性的高非線性； （2）電荷暫存效應(yīng)； （3）對電沖擊的響應(yīng)特性。在進行zno電阻的電參數(shù)測試，以及設(shè)計相應(yīng)的測試儀器時，必須考慮到這些特點，否則就不能得出正確一致的結(jié)果。1.伏安特性的高非線性 當(dāng)流過zno電阻體的電流密度大體在100ua/cm2-1000a/cm2範(fàn)圍內(nèi)時，流過電阻體的電流i與電阻體兩端的電壓u的關(guān)系，可 用式（1）的經(jīng)驗公式來近似地表達 式中，u1和u2分別為電流i1和i2時的電壓， 稱為非線性指數(shù)，在上面所述的整個電流範(fàn)圍

56、內(nèi)，它並非是一個常數(shù)，大體在10 50之間。 zno電阻的特征參數(shù)是“壓敏電壓”（也稱導(dǎo)通電壓，參考電壓，或擊穿電壓），它反映了電阻體從“截止”到“導(dǎo)通”的轉(zhuǎn)折點， 按規(guī)定用1ma電流來測量，這里記作“v1”。伏安特性在這個電流附近的值大體在3050左右。若值=40，則從式（1）可得 電壓變化1%，相應(yīng)的電流變化約為49%。這就是說，電壓的微小變化會引起電流極大的變化或者反過來說，由于電流的變化 引起的電壓改變是很小的?？紤]到這一特性，在進行壓敏電壓v1和伏安特性曲線上高非線性區(qū)的電流電壓關(guān)系測試時，應(yīng)注意 以下幾點 （1）測試線路應(yīng)當(dāng)用恆流源，而不能用恆壓源 （2）恆流源的電流精度不必很高，

57、例如美國軍標(biāo)mil-r-83503規(guī)定，測量v1的電流為+/-0.1ma。即允許10%的公差。2.電荷暫存效應(yīng) 一個完全電中性的zno電阻體，加上電壓保持一段時間，把電壓去掉後，電阻體中暫存一定微量電荷，而成為帶微量電荷的帶電體，暫存電荷的數(shù)量，在一定程度上與所加電壓的大小、時間以及電阻體的幾何尺寸和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。產(chǎn)生電荷暫存效應(yīng)的物理機制可能不止一種 ，據(jù)分析，很可能是（1）在電場作用下的離子遷移所產(chǎn)生的載流子復(fù)合一產(chǎn)生；（2）電偶極子的轉(zhuǎn)向；1212uuii.(1)（3）載流子被深能級陷井所俘獲等。這種微量電荷在常溫下可以在電阻體內(nèi)維持相當(dāng)長時間。它們對伏安特性小電流區(qū)段的電參 數(shù)測試

58、結(jié)果有明顯的影響。也就是說同一只zno電阻體。具有加電歷史和沒有加電歷史條件下測得的電參數(shù)值是不相同的， 因此也稱為歷史效應(yīng)。實驗結(jié)果表時，要消除歷史效應(yīng)對測試結(jié)果的影響，可以將電阻體在測試前進行預(yù)處理；即在高溫環(huán) 境下放置一定時間，例如在85 下放置46個小時。常見的電荷暫存效應(yīng)，即歷史效應(yīng)對電參數(shù)測試結(jié)果的影響有以下三種 現(xiàn)象 （1）對電中性的電阻體，若以1ma,50100ms的電流多次測試壓敏電壓v1,則第一次的測試結(jié)果往往比以後多次重復(fù)測試所 得的結(jié)果（穩(wěn)定值）低（0.20.8）%。 （2）zno電阻的電壓比rv=v1/v0.1，是衡量小電流區(qū)段非線性優(yōu)劣程度的一個常用參數(shù)。rv越接近

59、于1，非線性越好。它是分別 測出1ma和0.1ma電流下的電壓v1和v0.1,然後相除而得到的。這里有兩種做法（a）先測v1，後測v0.1，得出電壓比 rv（a）；（b）先測v0.1後測v1得電壓比rv(b)。我們發(fā)現(xiàn)rv(a)rv(b),可以相差0.010.015，例如 rv(a)=1.04,rv(b)=1.055,折算出非線性指數(shù)則a=58.7， b=43。 （3）在zno電阻的生產(chǎn)測試中，漏電流i1是在0.83v電壓下測得的。當(dāng)進行v1，rv，il三個參數(shù)連續(xù)測試時，可以有以下 兩種順序。（a）先測v1，後測v0.1，再測0.83v下的il（b）先測v0.1後測v1,現(xiàn)測 0.83v下的

60、il。由于在順序（a） 得出的v1(a)比順序（b）中得出的v1(b)小，因此il（a）il（b）。 （4）頻率1khz，有效值1v左右的交流信號測試電容量，如果測試前電阻體沒有加電歷史，或已進行過預(yù)處理，則第一次 測得的電容量最大，比以後多次測量的穩(wěn)定值大10%左右。 顯然，以上所述的由于測試順序，測試時間的長短不同，所得到的不同的參數(shù)值，並不能反映產(chǎn)品的優(yōu)劣。為了在zno電 阻的研究分析中保持測試結(jié)果的一致性和可比性，在產(chǎn)品的檢驗驗收中避免發(fā)生爭議，有必要規(guī)範(fàn)zno電阻的電參數(shù)測試 方法。參照目前的一些通行做法，這里提出如下建議 （1）在要求測試結(jié)果高度準(zhǔn)確的情況下，測試前應(yīng)對zno電阻體進行消除