一、引言

　　压敏电阻（Varistor）是一种重要的电子元器件，其主要功能是保护电路免受过电压的影响。压敏电阻的性能在很大程度上受温度的影响，因此，了解压敏电阻的温度特性对于其在实际应用中的可靠性至关重要。本文将详细介绍压敏电阻的温度特性，探讨温度对其性能的影响，并提出在不同工作温度范围内应用压敏电阻的注意事项。

　　二、压敏电阻的工作原理

　　压敏电阻是一种非线性电阻器，其电阻值随着施加电压的变化而变化。当电压低于一定值时，压敏电阻表现为高阻抗状态；当电压超过此值时，压敏电阻的阻抗急剧下降，能够迅速吸收大量的瞬态能量，从而保护电路中的其他元器件。压敏电阻的这种非线性特性主要由其内部的氧化锌颗粒和界面层构成的。

　　三、压敏电阻的温度特性

　　压敏电阻的性能在很大程度上受温度的影响，主要体现在电气特性和稳定性方面。以下是温度对压敏电阻主要特性的影响：

　　1. 电压-电流特性

　　温度的变化会显著影响压敏电阻的电压-电流特性。一般来说，随着温度的升高，压敏电阻的非线性系数会有所降低，具体表现为其启动电压（即压敏电压）下降，而漏电流增加。这是因为温度升高会增加压敏电阻内部载流子的热运动，导致更多的电流通过。

　　1.1 高温对电压-电流特性的影响

　　在高温条件下，压敏电阻的启动电压会降低，使其更容易在较低电压下导通。同时，漏电流增加，这可能导致在正常工作电压下出现不必要的漏电，从而影响电路的正常运行。

　　1.2 低温对电压-电流特性的影响

　　在低温条件下，压敏电阻的启动电压会升高，导致其在预期电压范围内可能无法有效导通，从而失去保护功能。此外，低温下的电阻值增加可能会导致反应变慢，无法迅速吸收瞬态过电压。

　　2. 功率耗散

　　温度对压敏电阻的功率耗散能力也有显著影响。高温环境下，压敏电阻的功率耗散能力会降低，这可能导致其在瞬态过电压冲击下无法有效吸收能量，从而引发失效或损坏。

　　2.1 高温对功率耗散的影响

　　在高温条件下，压敏电阻的热量散发速度变慢，导致内部温度迅速升高。如果超过其耐热极限，压敏电阻可能会出现热击穿，导致短路或永久性损坏。

　　2.2 低温对功率耗散的影响

　　低温环境下，压敏电阻的功率耗散能力增强，但由于材料特性的改变，可能会导致电气性能的不稳定。因此，在极低温条件下使用压敏电阻时，需要特别注意其电气参数的变化。

　　3. 寿命和可靠性

　　温度对压敏电阻的寿命和可靠性有着直接的影响。长期在高温或极端温度条件下使用，会加速压敏电阻的老化，缩短其使用寿命。

　　3.1 高温对寿命和可靠性的影响

　　高温条件下，压敏电阻的内部结构和材料会发生加速老化现象，如氧化锌颗粒的界面层退化、材料的热膨胀和收缩等，最终导致压敏电阻的失效。

　　3.2 低温对寿命和可靠性的影响

　　低温环境可能会导致压敏电阻内部材料的脆化，尤其是在反复的热循环条件下，容易出现机械应力集中和材料开裂，进而影响其寿命和可靠性。

　　四、不同温度条件下压敏电阻的应用

　　1. 高温环境中的应用

　　在高温环境中使用压敏电阻时，需要注意以下几点：

　　1.1 选择高温耐受型压敏电阻

　　选择专门设计用于高温环境的压敏电阻，这些元件通常采用耐高温材料，能够在高温条件下保持稳定的电气性能。

　　1.2 增加散热措施

　　在高温环境中，应采取有效的散热措施，如增加散热片、使用风扇等，确保压敏电阻能够迅速散热，避免过热损坏。

　　1.3 定期检测和维护

　　在高温环境中，压敏电阻的老化速度加快，因此需要定期检测其电气特性，如电压-电流特性、漏电流等，及时更换失效的元件。

　　2. 低温环境中的应用

　　在低温环境中使用压敏电阻时，需要注意以下几点：

　　2.1 选择低温耐受型压敏电阻

　　选择专门设计用于低温环境的压敏电阻，这些元件能够在低温条件下保持稳定的电气性能。

　　2.2 避免机械应力

　　在低温环境中，压敏电阻的材料会变得较脆，应避免施加过大的机械应力，以防止元件损坏。

　　2.3 预热处理

　　在极低温环境下，使用压敏电阻前可以进行适当的预热处理，确保其在工作温度范围内的性能稳定。

　　五、压敏电阻温度特性的测试方法

　　了解压敏电阻的温度特性，可以通过以下测试方法进行评估：

　　1. 电压-电流特性测试

　　在不同温度条件下，测量压敏电阻的电压-电流特性曲线，观察其启动电压和漏电流的变化。

　　2. 功率耗散测试

　　在不同温度条件下，施加瞬态过电压，测量压敏电阻的功率耗散能力，评估其热击穿电压和最大功率。

　　3. 热循环测试

　　在高低温循环环境下，反复测试压敏电阻的电气特性，评估其寿命和可靠性。

　　六、案例分析

　　以下是两个实际案例，展示压敏电阻在不同温度条件下的应用和失效情况：

　　1. 高温环境中的应用案例

　　某工业设备使用压敏电阻保护电源线路，设备运行环境温度较高（80℃以上）。在使用过程中，发现压敏电阻频繁失效，经分析后发现：

　　原因：压敏电阻在高温条件下，漏电流显著增加，导致持续功耗增大，内部温度升高，加速老化。

　　解决方案：更换为高温耐受型压敏电阻，并增加散热措施，改善设备通风，降低压敏电阻的工作温度。

　　2. 低温环境中的应用案例

　　某通信设备在极地环境中使用，工作温度低于-40℃。发现设备在低温启动时，压敏电阻无法正常工作。经分析后发现：

　　原因：压敏电阻在低温条件下，启动电压升高，无法在预期电压范围内导通，失去保护功能。

　　解决方案：更换为低温耐受型压敏电阻，并在设备启动前进行预热处理，确保其在低温环境中的正常工作。

　　七、总结

　　压敏电阻作为电子设备中的关键保护元件，其性能在很大程度上受温度影响。了解压敏电阻的温度特性，对于确保其在不同环境下的可靠性至关重要。在高温和低温环境中使用压敏电阻时，需要选择适合的型号，采取相应的保护措施，并定期进行检测和维护。通过对温度特性的全面了解和正确应用，可以显著提高压敏电阻的工作效率和使用寿命，从而确保电子设备的安全可靠运行。

　　希望本文能为电子设备设计和维护人员提供有价值的参考和指导，帮助他们更好地选择和应用压敏电阻，提高设备的整体性能和可靠性。