在智能产品，通讯，供电领域我们都可以看见氧化锌压敏电阻，已经是日常生活中工程必备的电子元器件之一。氧化锌压敏电阻是利用氧化锌陶瓷的导电性和非线性特点制成的电子元件，主要作用是在电路电压超过规定范围时，迅速变成高电阻状态，从而保护电路不受过电压的损害‌。

Fig.1 ZnO resistors

1.应用背景

氧化锌压敏电阻是以氧化锌为主体，掺杂多种金属氧化物，采用典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元器件。压敏电阻具有对称的伏安特性曲线，流过MOV的电流随MOV两端电压的增大呈指数规律增大。在实际应用过程中时，MOV一般并联在电路中，当电路正常工作时，它处于高阻状态，不影响电路正常工作。当电路出现异常瞬时过电压 并达到其导通电压（压敏电压）时，MOV迅速由高阻状态变为低阻状态，泄放由异常瞬时过电压导致的瞬时过电流，同时把异常瞬态过压钳制在一个安全水平之内，从而保护后级电路免遭异常瞬时过电压的损坏。

3.两类氧化锌电阻

以目前的氧化锌压敏电阻器应用情况和制造工艺来看，这种新型的压敏电阻在配方和性能上分为相互不能替代的两大类，分别是高压型压敏电阻和高能型压敏电阻两大类。

高压型压敏电阻这种压敏电阻的最大优点就是它的电压梯度非常高，一般可以达到100至250V/mm，因此它的大电流特性好，V10kA/V1mA≤1.4，但这种氧化锌压敏电阻也有一个缺点，那就是它仅对窄脉宽（2≤ms）的过压和浪涌有理想的防护能力，能量密度较小。

高能型压敏电阻这种氧化锌压敏电阻的突出优点，是其本身的能量密度较大，实际应用中可达到300J/cc~750J/cc，承受长脉宽浪涌能力强。但它也有一个很大的缺陷，那就是其本身的电压梯度较低，其梯度范围只有20V/mm~500V/mm，大电流特性差
通过以上的两种介绍大家可以清楚的知道，这两种氧化锌压敏电阻器在配方上的性能差别，造成了许多应用上的死角。

就目前的能够用情况来看，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，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，由于系统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，这就对压敏电阻的选用提出了严格的筛选标准。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。

Fig.2 Nonlinear Voltammetric Characteristics of Zinc Oxide and SiC Resistor

3.氧化锌压敏电阻优缺点汇总

3.1 优点

• 高浪涌吸收能力，多种浪涌吸收能力：标准、高浪涌、超高浪涌，压敏电阻的物理尺寸决定其浪涌吸收能力；

• 响应速度快ns级

• 电压范围为18V~1800V，电压精度通常为±10%，满足低压到高压的应用需求；

• MOV均为插件器件，尺寸多样，东沃电子可提供直径尺寸为5mm-53mm的MOV；

• 单体通流量可达到几百安培至几十千安培

3.2 缺点：

• 一种老化型元器件，在大功率电源端口保护时，常与气体放电管串联使用，减缓老化，延长使用寿命；

• 寄生电容大，在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变；

因此，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。