صواعق أكسيد المعدن المُغلف بالبورسلين

الهيكل الأساسي لمانع أكسيد المعدن هو لوحة الصمام. صُنعت لوحة الصمام من أكسيد الزنك (ZnO) كمادة رئيسية ، ممزوجة بكمية صغيرة من إضافات أكسيد المعادن الأخرى وتُخبز في درجة حرارة عالية. لها خصائص متغيرة غير خطية جيدة ، لذلك يطلق عليها أيضًا مانع المقاومة.

التركيب الأساسي للجسم الملبد هو بلورات أكسيد الزنك ذات الموصلية العالية ، والمقاومة هي 1 Ω • سم. الحافة محاطة بطبقة حد حبيبية ذات مقاومة عالية (مضافات أكسيد الفلز بشكل أساسي) ، والمقاومة حوالي 1010 ~ 1014 Ω · سم تحت شدة المجال الكهربائي المنخفضة. تحت تأثير الجهد العالي ، يتم سحب إلكترونات التكافؤ الموجودة في الطبقة الحدودية للحبيبات لمضافات أكسيد الفلز ، أو تزداد الحاملات بشكل كبير بسبب الانهيار الجليدي للإلكترون الناتج عن تأين الاصطدام. عندما تصل شدة المجال الكهربائي إلى 104 ~ 105 فولت / سم ، تنخفض المقاومة إلى 1 · سم ؛ عندما ينخفض ​​الجهد المطبق ، فإن إعادة التركيب تقلل من الناقل وتزيد من المقاومة ، لذلك فهي تتميز بعدم خطية جيدة. وخصائصه غير الخطية أمبير متناظرة في قطبية موجبة وسالبة.

تحت جهد العمل العادي ، يكون التيار المقاوم من خلال صمام أكسيد المعدن صغيرًا جدًا ، بشكل عام حوالي 10 ~ 15 μ A. بالقرب من حالة العزل. عندما يزداد الجهد الذي يعمل على لوحة الصمام ، يزداد التيار. عندما يكون التيار المقاوم عبر شفرة الصمام 1 مللي أمبير ، فإن الجهد mA U1 الذي يعمل على الصواعق هو جهد الحركة الأولي. نظرًا للخصائص غير الخطية الجيدة لشريحة صمام أكسيد الزنك ، فإن نسبة الجهد المتبقي إلى mA U1 لا تزيد عمومًا عن 1.9 عند تمرير تيار نبضي 10kA. كلما كانت نسبة الجهد أصغر ، كان أداء الحماية أفضل. تبلغ قيمة mA U1 حوالي 1.05-1.15 مرة من الحد الأقصى المسموح به لقيمة ذروة جهد التشغيل.