在電子設備抵御電壓浪涌(如雷擊、靜電、開關干擾)的第一道防線上,壓敏電阻(Varistor)扮演著至關重要的“電壓開關”角色。當異常高壓來襲,它能瞬間從高阻態變為低阻態,將危險能量泄放接地,保護后方精密電路。隨著電子設備小型化、生產自動化(SMT)浪潮席卷,壓敏電阻也從傳統的插件式向貼片式大步邁進。兩者有何本質區別?又該如何選擇?寶宮 Boarden 將為您清晰解析。
一、 形態與結構:一眼可辨的差異
- 插件式壓敏電阻 (Radial Leaded Varistor):
- 外觀: 最常見為圓形或扁圓形陶瓷體,兩側伸出金屬引腳。
- 安裝: 需要將引腳插入電路板通孔(Through-Hole),通常需配合波峰焊或手工焊接,焊接后需剪除多余引腳。
- 內部: 主體是燒結的氧化鋅(ZnO)陶瓷圓片,電極在兩側。
- 貼片式壓敏電阻 (SMD Varistor):
- 外觀: 呈矩形片狀,底部有金屬化焊接端子(焊盤)。
- 安裝: 采用表面貼裝技術(SMT),由貼片機精準放置于電路板焊盤上,通過回流焊一次完成焊接。無引腳,無需剪腳。
- 內部: 主要分兩大類:
- 多層陶瓷型 (MLV – Multilayer Varistor): 像多層陶瓷電容一樣,由多層ZnO基陶瓷與內電極交替疊壓燒結而成。體積非常小 ,寶宮主流的MLV CMS封裝有0402, 0603,0805, 1206, 1210, 1812等尺寸。
- 塑封/芯片型: 將傳統ZnO壓敏芯片封裝在小型塑料外殼內(如3025, 4032為主流),底部有焊盤。體積比插件小,但比MLV大。
- 多層陶瓷型 (MLV – Multilayer Varistor): 像多層陶瓷電容一樣,由多層ZnO基陶瓷與內電極交替疊壓燒結而成。體積非常小 ,寶宮主流的MLV CMS封裝有0402, 0603,0805, 1206, 1210, 1812等尺寸。

二、 核心性能與優缺點對比
| 特性 | 插件式壓敏電阻 | 貼片式壓敏電阻 (MLV) | 貼片式壓敏電阻 (塑封/芯片型) |
|---|---|---|---|
| 核心優勢 | ? 通流能力極強 (抗大浪涌) ? 耐高壓范圍寬 (幾十V~上千V) ? 技術成熟,性價比高 (大功率領域) | ? 體積超小 ? 響應速度極快 (<1納秒) ? 兼容SMT自動化生產 ? 極適合高頻信號保護 ?通流高,殘壓低 | ? 兼容SMT自動化生產 ? 性能接近插件 (通流/耐壓) ? 體積顯著小于插件 ? 響應快,殘壓低 |
| 主要局限 | ? 體積大,笨重 (占PCB空間) ? 依賴人工插件 & 剪腳 (效率低,成本高) ? 不適合高密度設計 | ? 通流能力相對插件較弱 ? 工作電壓通常稍低 | ? 型號選擇范圍 (目前) 略少于插件 ? 極端高壓/超大電流應用仍依賴插件 |
| 典型防護目標 | 大能量浪涌 (如雷擊感應) | 快速瞬態尖峰 (ESD靜電, EFT電快速瞬變) | 中小能量浪涌、開關浪涌、部分雷擊感應 |
| 生產工藝適配性 | 不兼容SMT全自動化 | 完美兼容SMT全自動化 | 完美兼容SMT全自動化 |
| 安規認證 | 齊全 (UL, TUV, CQC等) | 齊全 (UL, TUV, CQC等) | 齊全 (UL, TUV, CQC等) |
關鍵點解析:
- 通流能力: 插件 ≈ 塑封貼片 > MLV。插件和優質塑封貼片都能處理電源入口級的較大浪涌(如8/20μs波形),MLV擅長處理信號級的ESD(如8kV接觸放電)。
- 響應速度: MLV最快 (<1ns),塑封貼片次之 (納秒級),插件相對慢些 (但仍足夠快,在幾十納秒內)。對于超快ESD,MLV是首選。
- SMT兼容性: 這是貼片式(MLV和塑封)壓倒性的優勢。它們直接通過貼片機和回流焊完成安裝,省去人工插件、彎腳、剪腳等繁瑣工序,極大提高生產效率,降低人工錯誤和成本,是現代化電子制造的必然選擇。
三、 應用場景
根據核心特性和優勢,兩種形態的壓敏電阻主導著不同的應用領域:
- 插件式壓敏電阻主力戰場:
- AC電源輸入端: 家用電器、工業設備、電源適配器、UPS等的市電入口,防護雷擊感應和開關浪涌。(因其超強通流和高壓耐受能力)。
- 大功率LED驅動電源輸入/輸出端。
- 工業控制板主電源防護。
- 對空間要求不嚴格、非SMT產線或成本極其敏感的傳統應用。
- 貼片式壓敏電阻 (MLV/塑封) 主力戰場:
- LED照明驅動電源輸入/輸出防護 (強力挑戰并替代插件)
- 智能家居控制板電源及接口浪涌防護
- 電源適配器/充電器內部防護 (尤其DC輸入/輸出端)
- 小家電主控板電源防護
- USB PD端口、DC電源插座的一級或次級浪涌防護
- 高速數據/信號線防護: USB端口、HDMI、以太網口、音頻接口、按鍵等的ESD保護。
- 精密IC的I/O口保護
- 板級二次電源防護 (如DC-DC輸出端) 的EFT/小浪涌抑制
- 汽車電子低壓域 (信息娛樂、傳感器) 的瞬態保護。 (需選用車規級AEC-Q200 MLV)
- 所有追求SMT自動化生產、節省空間的應用場景,替代傳統插件壓敏電阻。
四、 選型考量因素
選擇插件還是貼片(以及選擇哪種貼片),需綜合評估以下幾點:
- 防護位置與浪涌等級:
- 設備AC電源入口 (面臨雷擊風險): 首選插件 或 高性能塑封貼片 (確保足夠通流能力)。
- DC電源輸入口、二次側電源: 塑封貼片是理想選擇 (兼顧性能和自動化)。
- 信號線、數據端口 (面臨ESD/EFT): 首選MLV (速度最快,體積最小)。
- 浪涌能量/電流大小: 大能量選插件/塑封貼片;小能量/超快脈沖選MLV。
- 工作電壓: 高壓(>100V AC/DC)插件仍有優勢;中低壓(<100V DC)貼片選擇豐富。
- 電路板空間限制: 空間極度緊張 → MLV;有一定空間限制 → 塑封貼片;空間充裕 → 可選插件。
- 生產工藝:
- SMT全自動線:無腦選貼片! (MLV用于信號,塑封貼片用于電源防護)。
- 手工/波峰焊線:插件更方便處理。
- 成本: 在滿足性能要求下,綜合考量物料成本和生產效率成本(SMT效率遠高于人工插件)。
按需替代
插件式壓敏電阻和貼片式壓敏電阻并非簡單的替代關系,而是在性能、成本、生產工藝和空間需求上各有側重,滿足不同應用場景的守護者。
- 插件式: 憑借其強大的浪涌吸收能力和高耐壓,在要求極端可靠性的大功率、高壓電源入口領域,以及非自動化產線上,依然不可或缺。
- 貼片式 (MLV/塑封): 以其極小的體積和納秒級響應速度,成為板級信號和數據端口ESD防護的絕對王者。它成功地在接近插件性能的同時,完美融入SMT自動化生產流程,并顯著節省空間。它正在迅速成為LED電源、智能家居、消費電源、DC端口等中高端通用電源防護領域的新主流,是電子制造升級換代的強力推手。
選擇的關鍵在于“對號入座”: 清晰界定防護需求(位置、浪涌類型、電壓電流等級),結合生產工藝和空間限制,就能在插件與貼片(以及貼片的不同類型)之間做出最優化、最具性價比的選擇,為您的電子設備構筑起堅固可靠的電壓浪涌防線。
無論您關注設備的板級保護,還是整體電源入口浪涌防護,寶宮Boarden 擁有豐富的壓敏電阻產品線,包括插件型 MOV、CMS 系列高能貼片 MLV 及塑封貼片壓敏電阻,我們致力于幫助客戶在不同應用場景中精準選型,實現從傳統插件向高性能貼片的平穩升級,同時提供UL、TUV、CQC認證產品。如需進一步技術探討與樣品申請,歡迎聯系寶宮加入工程師交流群。





