一、压敏电阻的基本功能与选型指南

压敏电阻，通称VDR或Varistor，主要在电子设备中用于电压钳位，以保护敏感元件免受电压浪涌损害。这类元件的核心材料通常为氧化锌(ZnO)，属于II-VI族氧化物半导体。压敏电阻通过其非线性伏安特性，在电路中作用显著，当电路发生过电压时，能迅速将电压限制在安全范围内。它的反应时间为纳秒级，电容通常在几百到几千皮法(pf)之间。压敏电阻器的主要性能参数包括压敏电压、通流能力及结电容等。

二、氧化锌压敏电阻的结构与原理

氧化锌压敏电阻由陶瓷工艺制成，内部结构由氧化锌晶粒及其晶界层构成。晶界层的电阻较高，与晶粒相接触部分形成相似于齐纳二极管的势垒。每个单元的击穿电压约为3.5V，通过串联和并联可以形成不同的击穿电压和通流能力的压敏电阻。

三、压敏电阻的电路应用与保护效果

压敏电阻广泛应用于电源的输入部分，特别是开关电源，以抵御雷击和电压浪涌。一般配置中，L相与N相之间跨接一压敏电阻，有时也会在共模电感上并联陶瓷放电管。这些配置有效减少了钳位电压，从而提升了设备的电压耐受能力。此外，Zv的阻值在正常情况下可能非常高，但在过电压时会降低到几欧姆，从而在浪涌发生时承担大部分电压，保护电路安全。

四、如何选择合适的压敏电阻

选择压敏电阻应考虑其最大允许电压、通流能力及结电容。常见的选择如471KD10和471KD20，尽管它们的最大允许电压相同，KD20的通流能力显著高于KD10，适用于不同级别的电压防护。在设计防护电路时，还应充分考虑压敏电阻的结电容，特别是在高频信号线路的保护中，其较大的结电容可能会导致不希望的漏电流。

五、综合分析与应用案例

在实际应用中，工程师通常根据经验选择压敏电阻，但准确了解其技术参数至关重要。例如，串联陶瓷放电管可以在达到导通状态后显著降低残余电压，而并联电阻可以进一步调整电路的特性，以适应不同的应用需求。通过这些策略，可以显著提高电路的保护效率和可靠性。