科学选取压敏电压的五大步骤

在设计电力电子设备或通信电源系统时，合理选择压敏电阻的压敏电压是实现可靠过压保护的基础。以下从理论到实践提供系统化指导。

1. 明确工作电压范围

首先确定电路的工作电压类型（直流/交流）、标称电压及允许波动范围。例如，工业控制系统的24V DC电源，其电压波动可能在±10%，即21.6V～26.4V之间。

2. 计算最大持续电压

对于交流系统：

最大持续电压 = 工作电压 × √2 × 安全系数（1.1～1.2）
以220V AC为例：220 × 1.414 ≈ 311V，再乘以1.15得约358V，因此应选择≥390V的压敏电阻。

3. 考虑瞬态过压水平

根据IEC 61000-4-5标准，雷击浪涌测试要求能承受10/350μs波形的冲击，峰值可达几千伏。压敏电阻必须在此类事件中快速导通，限制电压不超过被保护器件的耐压值。

4. 选择合适系列与封装

除了电压参数外，还需关注：
• 额定能量吸收能力（如2000J、5000J）
• 响应速度（一般在纳秒级）
• 封装形式（如轴向、贴片式）
• 工作温度范围（-40℃～+85℃常见）

5. 综合验证与测试

在原型设计完成后，应进行以下验证：
• 模拟雷击脉冲测试（使用浪涌发生器）
• 长期高温老化测试（如85℃持续运行72小时）
• 多次过压冲击后检测是否失效或性能下降

总结：推荐压敏电压选择公式

Vnom ≥ (Vmax × √2) × 1.1
其中，Vmax为电路最大持续工作电压（有效值）。此公式适用于大多数交流供电系统。