壓敏電阻電流與氧化鋅（ZnO）和碳化硅（SiC）器件的電壓曲線圖
最常見的現(xiàn)代型壓敏電阻是金屬氧化物壓敏電阻（MOV）。這種類型含有氧化鋅顆粒的陶瓷塊，在其它金屬氧化物的基質(zhì)中，例如少量的鉍，鈷，錳氧化物，夾在兩個(gè)金屬板之間，構(gòu)成器件的電極。每個(gè)晶粒和相鄰元件之間的邊界形成二極管結(jié)，這允許電流僅在一個(gè)方向上流動(dòng)。隨機(jī)取向的晶粒的累積在電學(xué)上等效于背對(duì)背二極管對(duì)的網(wǎng)絡(luò)，每對(duì)與許多其他對(duì)并聯(lián)。
當(dāng)在電極上施加小電壓時(shí)，僅通過二極管結(jié)的反向泄漏引起微小電流流動(dòng)。當(dāng)施加大電壓時(shí)，二極管結(jié)由于熱電子發(fā)射和電子隧穿的組合而破壞，導(dǎo)致大電流流動(dòng)。這種行為的結(jié)果是非線性電流 - 電壓特性，其中MOV在低電壓時(shí)具有高電阻而在高電壓時(shí)具有低電阻。
電氣特性
壓敏電阻在正常工作期間保持不導(dǎo)電作為分流模式器件，當(dāng)其上的電壓保持遠(yuǎn)低于其“鉗位電壓”時(shí)，變阻器通常用于抑制線電壓浪涌。壓敏電阻可能由于兩個(gè)原因而失敗。
由于沒有成功地限制雷擊等事件引起的非常大的浪涌，所以發(fā)生災(zāi)難性故障，其中所涉及的能量比壓敏電阻能夠處理的能量高許多個(gè)數(shù)量級(jí)。由撞擊產(chǎn)生的后續(xù)電流可能使壓敏電阻熔化，燃燒甚至蒸發(fā)。這種熱失控是由于單個(gè)晶界連接處缺乏一致性，當(dāng)瞬態(tài)脈沖中的能量（通常以焦耳為單位測量）時(shí)，導(dǎo)致熱應(yīng)力下主導(dǎo)電流路徑的失效）太高（即顯著超過制造商的“絕對(duì)最大額定值”）。通過提高額定值或并行使用特別選擇的MOV，可以降低災(zāi)難性故障的可能性。
隨著更多浪涌發(fā)生，累積降級(jí)發(fā)生。由于歷史原因，許多MOV被錯(cuò)誤地指定，允許頻繁的膨脹也降低容量。在這種情況下，壓敏電阻沒有明顯損壞，并且向外看起來功能正常（沒有災(zāi)難性故障），但它不再提供保護(hù)。最終，它進(jìn)入短路狀態(tài)，因?yàn)槟芰糠烹娡ㄟ^氧化物產(chǎn)生導(dǎo)電通道。
影響壓敏電阻器壽命的主要參數(shù)是其能量（焦耳）等級(jí)。增加能量等級(jí)可以提高它可以指數(shù)地容納的（定義的最大尺寸）瞬態(tài)脈沖的數(shù)量以及來自鉗位較小脈沖的累積能量總和。當(dāng)這些脈沖發(fā)生時(shí)，它在每次事件期間提供的“鉗位電壓”降低，并且當(dāng)其“鉗位電壓”改變10％時(shí)，通常認(rèn)為變阻器在功能上降級(jí)。制造商的預(yù)期壽命圖表涉及電流，嚴(yán)重程度和瞬態(tài)數(shù)量，以根據(jù)零件壽命期間消耗的總能量進(jìn)行故障預(yù)測。
在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，特別是電涌保護(hù)器中，采用的MOV壓敏電阻尺寸足夠小，最終會(huì)出現(xiàn)故障。其他應(yīng)用，例如電力傳輸，在多個(gè)配置中使用不同結(jié)構(gòu)的VDR，設(shè)計(jì)用于長壽命。
高壓壓敏電阻圖
額定電壓
MOV根據(jù)它們可以承受的電壓范圍指定而不會(huì)損壞。其他影響壓敏電阻的重要參數(shù)是能量等級(jí)，單位為焦耳，工作電壓，響應(yīng)時(shí)間，最大電流和擊穿（鉗位）電壓。能量等級(jí)通常使用標(biāo)準(zhǔn)化瞬態(tài)來定義，例如8/20微秒或10/1000微秒，其中8微秒是瞬態(tài)的正面時(shí)間，20微秒是到半值的時(shí)間。
電容
消費(fèi)者大小（直徑7-20毫米）壓敏電阻的典型電容范圍為100-2,500 pF。較小的低電容壓敏電阻可提供~1 pF的電容，用于微電子保護(hù)，例如蜂窩電話。然而，這些低電容壓敏電阻器由于其緊湊的PCB安裝尺寸而無法承受大的浪涌電流。
響應(yīng)時(shí)間
MOV的響應(yīng)時(shí)間未標(biāo)準(zhǔn)化。亞納秒MOV響應(yīng)聲明基于材料的固有響應(yīng)時(shí)間，但會(huì)因其他因素（如元件引線的電感和安裝方法）而減慢。與具有8μs上升時(shí)間的瞬態(tài)相比，響應(yīng)時(shí)間也被認(rèn)定為無關(guān)緊要，從而允許設(shè)備有足夠的時(shí)間緩慢開啟。當(dāng)受到非常快的<1 ns上升時(shí)間瞬變時(shí)，MOV的響應(yīng)時(shí)間在40-60 ns范圍內(nèi)
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