1问题的提出

在压敏电阻/电涌保护器（SPD）的应用中，经常会遇到图1所示的三种情况。

解决上述三个问题都要求掌握脉冲电流在并联支路中的分配规律。下面讨论在并联配对和多级保护中的电流分配问题，并由此引伸出实现“并联配对”和“多级特性配合”的工艺方法，这些方法也适用于解决图1c的问题。

2 并联配对中的电流分配分析

2.1并联配对中选定电流条件下的限制电压

前面已经说到，当单个压敏电阻元件的最大脉冲电流峰值[Imax]和安秒资源（能量资源）值[As]R低于要求值时，可以用两个或更多元件的并联组合来解决；并联组合也用于降低限制电压。对于这种使用目的，通常用同样型号规格，并且最好是同一生产批的产品进行并联。

2.4压敏电阻/SPD并联应用中应考虑的问题

在压敏电阻的并联应用中，除了要考虑上面所述的电流在各支路间的分配特性外，还要考虑其它方面的一些特性，主要是：

1） 压敏电压是在直流1mA的条件下测量的，限制电压指的是电流密度几十安以上的脉冲特性，压敏电阻在这两种状态下的导电机理不相同，因此压敏电压和限制电压的变化规律差别很大，例如在正常使用温度范围内，压敏电压对温度相当敏感，而限制电压则基本上不受温度的影响。冲击老化后，压敏电压下降，而限制电压则上升，在接近寿命终点时，压敏电压下降为10%左右，而限制电压的上升大多不超过5%。因此用压敏电压作为并联配对参数的效果，不如按低脉冲电流特性进行配对的效果。而且，当按压敏电压进行配对时，必须是“初始”压敏电压值。

2） 有的产品由于制造缺陷，压敏电压中包含有不稳定的“亚稳”成分，一定的冲击电流应力可以使它消失。限制电压一般不受亚稳成分的影响。因此当以压敏电压作为并联配对参数时，在测定压敏电压以前，应先对产品进行“冲击老化”，消除亚稳成分。

3） 压敏电阻的“安秒资源”。每一只新出厂的压敏电阻都具有一定的脉冲电流安秒资源,在使用中每泄放一次浪涌电流，就消耗掉一点安秒资源，当它内在的安秒资源被消耗完后它的寿命也就结束了。例如表1中的两只产品，小脉冲电流时№1的电流为№2的3～2

倍，而在压敏电阻器的整个工作寿命期内，小脉冲电流出现的概率很高，它所消耗的安秒资源不可忽视，因此№1产品往往提前失效。所以在并联配对中不仅要考虑最大脉冲电流，还必须考虑安秒资源。在同一生产批的产品，其安秒资源也不是一个定值，而有一定的分布范围。但是，技术上现在还没有一个非破坏性的检测方法，来测定每个产品实际具有的安秒资源。

2.5压敏电阻/SPD并联配应考虑的主要因素

综合上面的讨论，在制定并联配对方法时主要应考虑以下因素：

1） 并联配对的目标是，无论是在窄波还是在宽波脉冲电流条件下，无论是在使用寿命的初期还是老化后，各并联支流中的电流峰值应接近相等，也就是说各支路的电流比值应接近于“1”。

2） 并联的压敏电阻器应是同一生产批的产品，它们的安秒资源应大于规定值，并且必须经过配对。

3） 配对以前，应先经过规定的老化筛选处理，剔除有早期失效隐患的产品并使特性稳定。

4） 并联配对的优选参数是压敏电阻脉冲V-I特性的高α区段的脉冲电流，对8/20脉冲电流而言，约为50A/cm2～100A/cm2。

5） 初始压敏电压也可作为配对参数，但不是最好。

3多级保护中的特性配合

4结论

1）用压敏电阻器的脉冲V-I特性方程，分析压敏电阻并联组合中的电流分配的结果表明，同一组合中的各元件必须是经过特性配对的元件，否则不能达到并联组合的目的。配对应使得压敏电阻正常限压工作区的低端特性尽量一致，因为脉冲V-I特性的高α区段在低端，这里的特性一致了，其他区段的特性就自然相同了。对8/20脉冲电流而言，大体是50A/cm2～100A/cm2 。

以初始压敏电压作为配对参数也是可以的，但效果不如前者。

2）压敏电阻型电涌保护器（SPD）的多级保护系统，通过采用各级元件的脉冲V-I特性方程计算各级的电流分配，可以实现在各种脉冲波形条件下的级间配合。各级之间可以不用串联耦合元件，而依靠各级压敏电阻采用不同特性的元件来实现级间配合。

3）在实际工作现场，有很多压敏电阻并联的情况，例如同一工作间里面的多台设备，用同一相工频电源供电，它们的电源输入端往往有压敏电阻保护电路，而这些设备是由不同生产企业提供的，接入其中的压敏电阻的型号规格常常不同，当电源线路中出现雷电脉冲或操作过电压时，有可能导致某个设备的压敏电阻器损坏。