目录
1. 压敏电阻性能
2. 静电放电性能评价指标
3. 压敏电阻防静电实验数据
4. 总结
压敏电阻是一种防浪涌型保护器件，常用在防雷击浪涌以及电网浪涌电压的保护电路中。那压敏电阻的防静电性能如何呢？能不能像防电涌那般防住静电放电能量？本文查找相关资料给大家来聊聊压敏电阻的防静电能力。
1. 压敏电阻性能
压敏电阻是一种限压型保护器件，其电阻值在一定范围内随电压发生变化。保护原理为限压保护，如果压敏电阻两端电压比较小，此时为绝缘状态，有很小的电流流过。如果电压高于了其临界值，电压增加越大，电流增大速度越快。压敏电阻静电防护原理为：氧化物压敏电阻具有非线性特性，可以吸收静电放电所产生的浪涌和瞬变电压，从而实现电路的有效保护。
具体可浏览之前的博文：电磁兼容（EMC）：一文读懂压敏电阻选型_mov选型-CSDN博客
2. 静电放电性能评价指标
用于衡量静电放电保护器件性能的常用指标有三类：静态指标、动态指标、防护器件的鲁棒性。静态指标有电容值、漏电流等，主要用于衡量系统在正常工作时，加设防护器件不会使系统的工作性能降低，在设计静电防护电路时通常用作参考功能。动态性能参数用来衡量系统在受到外加的静电脉冲冲击时，防护器件能够准确及时泄放电流，箝位电压的能力，在设计静电防护电路时作为必须测量与分析的参数。尽管在各种常用型号的静电防护器件的用户手册里，标准测试条件下的动态性能指标参数已给出来，但是在不同条件下静电放电的实际波形与其标准条件下测量波形之间存在很大差异，因此用户手册中的标准指标参数在衡量防护器件的实际静电放电防护能力时，比较片面，参考价值较小。
针对静电放电波形的特点，实际应用中主要对以下电气参数进行测量：
1）箝位电压，IEC6100-4-2标准箝位电压，IEC6100-4-2标准中规定静电放电能量主要集中在前60 ns，故定义第30 ns处的电压值为箝位电压。
2）响应峰值电压，电压响应波形中出现的最大电压值。
3）响应峰值电流，电流响应波形中出现的最大电流直。
4）响应时间，出现最大峰值和出现箝位电压1.1 倍电压之间的时间值之差。
为了准确衡量压敏电阻的性能，根据静电放电波形的特点，主要对压敏电阻的静电放电电流、响应电压、箝位电压、放电残余电压等参数进行实验测量和理论分析。
3. 压敏电阻防静电实验数据
首先分析实际应用中的放电电压等级，2 kV 放电电压等级一般常用于集成电路芯片及半导体元件的静电防护中。在某些汽车静电防护中，静电放电防护标准甚至可能达到25 kV 电压等级。将压敏电阻型号为180KD20接入试品端进行试验。在试验系统中，考虑实际应用情况，使用不同的放电等级，测试并研究各电压等级下压敏电阻静电放电参数。本测试系统中高压直流源输出的放电电压为2 kV，4 kV，6 kV，8 kV，在这4个电压等级下控制放电回路进行放电，得到不同等级电压下的静电放电电流和响应电压的相关参数。表2 为电流各特性参数测量值。表3 为电压各特性参数测量值。图4 为数据处理系统采集到的压敏电阻放电电流波形。
对实验测量的数据及波形图进行分析，可以得出以下结论：
1）压敏电阻在不同放电电压下的放电响应时间都很短，在纳秒级别，在设计防护电路时，考虑放电响应时间可知压敏电阻的响应速度可以满足实际需求。
2）在不同的放电电压下，压敏电阻测试时的放电电压越高，测量得到的箝位电压值也越高，最大峰值电压、峰值电流及箝位电压都随之增大。
3）在相同放电电压下，电流的反应时间稍微快于电压。不同放电电压下，电流响应时间差别不大，但电压响应时间随箝位电压增大而增大。
4）在放电电压较高时，压敏电阻的电压箝位功能偏离了期望的情况，实验数据显示箝位电压不稳定，响应电压振幅也较大。分析压敏电阻的特点，产生的原因应该是压敏电阻的等效电容引起的。
残余电压的测量结果与分析将试品压敏电阻180KD20接入试品端进行试验。按照试验流程升压，当充电电压U0=600 V时，测量压敏电阻残余电压峰值，响应时间，30 ns和60 ns处电压值[15]。示波器测量到的波形如图5所示，测量的数据如表4 所示。对波形图及数据进行分析，可以得到结论：
1）残余电压参数变化规律及波形与放电响应电压一致。
2）残余电压的响应时间为纳秒级别。
3）30 ns 处残余电压值略小于60 ns 处电压值。
4）残余电压峰值较大，设计电路时需要考虑到。.
4. 总结
综上所述，压敏电阻是具备防静电放电保护作用的。但需要注意的是，压敏电阻的残压比较高，对低压系统保护效果较差，因此压敏电阻可以做为第一级的保护电路，再增加第二级的TVS或ESD管。从而解决了静电能量过高击穿TVS或ESD的问题。
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