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壓敏電阻器是利用半導體材料的非線性伏安特性而制成的一種電壓敏感元件。它包括氧化鋅(ZnO) 晶粒以及晶粒周圍的晶界層。氧化鋅晶粒的電阻率很低，而晶界層的電阻率很高，相鄰兩個晶粒之間便形成了一個壓敏單元每個單元的擊穿電壓大約為3.5V 。在壓敏電阻器內許許多多的這種單元進行串聯和并聯便構成了壓敏電阻器的基體。串聯的單元越多，其擊穿的電壓就越高;基體的橫截面積越大，其通流容量也越大。
壓敏電阻器的阻抗Zv與電路總阻抗(包括浪涌阻抗Zs) 構成了分壓器，因此壓敏電阻器的限制電壓可由下式確定:
Vc = VsZv/(Zs+ Zv)
式中: Vc限制電壓;
Vs----浪涌電壓;
Zv----壓敏電阻器的阻抗，它可以從正常值的幾兆歐降到幾歐，甚至小于1Ω;
Zs----電路總阻擾。
從上式可見， Zv在瞬間流過很大電流時，瞬間過電壓大部分降落在Zs 上，而用電被保護電器得到的電壓在其耐壓之下，因而能起到保護作用。
它可以更明確看出壓敏電阻器對過電壓的保護作用。直線段為電路總阻抗Zs 所確定的負載線，曲線是壓敏電阻器伏安特性曲線，兩者的交點Q 即為保護工作點，它對應的限制電壓為兒，它是使用了壓敏電阻器后加在用電器具上的工作電壓。Vs 為浪涌電壓，它已超過了用電器具的耐壓值Vl。加入壓敏電阻器后，工作電壓V小于Vl，有效地保護了用電器具。
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氧化鋅壓敏電阻器