ZnO壓敏電阻工作時(shí)總是承受一穩(wěn)態(tài)工作電壓，它的壽命是由漏電流IR的大小，以及它隨溫度、電壓和時(shí)間的增加而增加決定的。由于IR的增加，不易散失的熱量使壓敏電阻的溫度迅速上升。在維持初始的穩(wěn)態(tài)之后，很快就達(dá)到了可能熱擊穿的條件，它的使用壽命也就結(jié)束了。
文章綜述了ZnO壓敏電阻的熱穩(wěn)定條件，壓敏電阻的壽命，長(zhǎng)期荷電壽命的預(yù)測(cè)。
2? 熱穩(wěn)定性條件
通常預(yù)測(cè)壽命的方法是假定在給定溫度和施加電壓的情況下，當(dāng)電流或功率達(dá)到臨界值時(shí)，壽命就結(jié)束了[1~3]。
Gupta假定當(dāng)壓敏電阻達(dá)到了極限功率密度(PL)，定義為產(chǎn)生的功率(PG)超過(guò)了耗散功率(PD)那一點(diǎn)，或者
PG＞PD??????????????????????????????????????? (1)
且
???????????????????????????? (2)
????????????????????? (3)
式中，當(dāng)x<1時(shí)，xE0.5=VSS是穩(wěn)定電壓，單位kV/cm；
IR ——漏電流的電阻分量mA/cm2；
A和h ——壓敏電阻的面積(cm2)和厚度(cm)；
λ ——壓敏電阻的散熱系數(shù)W/cm2·℃；
RT ——壓敏電阻的熱阻 ℃/W；
S ——壓敏電阻的總表面積；
T和TS ——壓敏電阻圓片和周圍的溫度(T>TS )；
PG和PD以W計(jì)量， PG具有指數(shù)溫度關(guān)系， PD具有線性溫度關(guān)系。
利用式(2)和(3)，熱穩(wěn)定性條件在圖1中用圖解法插述。
2.1 恒定工作電壓
對(duì)于施加恒定工作電壓，產(chǎn)生和耗散的曲線在點(diǎn)B和點(diǎn)C相互交叉，在那里產(chǎn)生的熱量等于耗散的熱量。因而，在兩點(diǎn)之間耗散的熱量總是大于產(chǎn)生的熱量，而由于瞬時(shí)電壓過(guò)載，壓敏電阻經(jīng)歷了一個(gè)瞬時(shí)的向較高溫度偏移后，總是能夠返回它的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)B。
如果瞬態(tài)值大到壓敏電阻的溫度超過(guò)了穩(wěn)態(tài)下C點(diǎn)的溫度（圖1(a)），那么產(chǎn)生的熱將大于耗散的熱，壓敏電阻將熱擊穿并被損壞。
B和C兩點(diǎn)間的區(qū)域是壓敏電阻的穩(wěn)定范圍。
2.2 工作電壓增加
當(dāng)施加電壓增加到V2……VL時(shí)，如圖1(b)所示，將會(huì)有：
(1) 穩(wěn)態(tài)點(diǎn)B和不穩(wěn)態(tài)點(diǎn)C之間的溫差漸漸減少，壓敏電阻所能吸收的因瞬時(shí)過(guò)載而產(chǎn)生的能量減少；
(2)當(dāng)產(chǎn)生的功率達(dá)到由有PG線與曲線PD的切點(diǎn)定義的極限功率PL時(shí)，壓敏電阻就不能吸收任何瞬間放電。在大于限制電壓VL的任何外電壓下，壓敏電阻都將被熱擊穿。
所以對(duì)給定功率密度極限，確定外加電壓的最大極限，這對(duì)設(shè)計(jì)是很有益處的。
2.3 工作溫度上升
產(chǎn)生的功率隨溫度的增加而增加，將出現(xiàn)以下兩種情況：
(1) 當(dāng)外加電壓保持一定，工作溫度上升（如在夏季和加速壽命試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的情況）時(shí)，產(chǎn)生的功率將如圖1(c)所示那樣增加，那么壓敏電阻將在新的平衡點(diǎn)D而不是C點(diǎn)處工作。
(2) 在更高的（穩(wěn)態(tài)）功率發(fā)生情況下，對(duì)于施加給壓敏電阻的任何超載狀態(tài)，壓敏電阻的承受能力將降低，直到在某一臨界溫度TC時(shí)，壓敏電阻被擊穿。
在這兩種情況下，極限功率越高，壽命就越長(zhǎng)。極限功率的大小很明顯是隨熱傳輸條件而變化的，但從(0.01~0.10)W/cm3范圍內(nèi)是在設(shè)計(jì)目標(biāo)之內(nèi)的。在該范圍的低端所選擇的值代表了最差情況的條件，在較高端所選擇的值代表更好一些的設(shè)計(jì)條件。