壓敏電阻的工作原理圍繞其電壓敏感特性展開，核心在于材料結(jié)構(gòu)對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，這種響應(yīng)使其能在電路中起到過電壓保護(hù)的關(guān)鍵作用。其主體通常以金屬氧化物半導(dǎo)體為基料，內(nèi)部形成大量微小的導(dǎo)電通路與絕緣區(qū)域交織的結(jié)構(gòu)，這種特殊構(gòu)造決定了它對(duì)電壓的敏感反應(yīng)。

在電路正常工作時(shí)，壓敏電阻兩端的電壓處于額定范圍內(nèi)，此時(shí)其內(nèi)部的半導(dǎo)體晶粒間的絕緣層處于高阻狀態(tài)。這種高阻特性使得通過電阻的漏電流極小，幾乎不影響電路的正常運(yùn)行，如同一個(gè) “隱形” 的元件，僅維持微弱的電流通路，確保電路能量損耗處于較低水平。

當(dāng)電路中出現(xiàn)過電壓 —— 如雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓、開關(guān)操作引發(fā)的電壓脈沖，或其他異常情況導(dǎo)致電壓驟升時(shí)，壓敏電阻的工作狀態(tài)會(huì)迅速轉(zhuǎn)變。此時(shí)，兩端過高的電壓會(huì)在其內(nèi)部絕緣層形成強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度超過材料的臨界值后，半導(dǎo)體晶粒間的絕緣區(qū)域會(huì)瞬間產(chǎn)生 “擊穿” 效應(yīng)，原本的高阻狀態(tài)快速切換為低阻狀態(tài)。

這種低阻狀態(tài)下，壓敏電阻的電阻值急劇下降，允許大量電流通過，將電路中的過電壓能量迅速泄放。同時(shí)，由于電阻值大幅降低，其兩端的電壓會(huì)被限制在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的安全范圍內(nèi)，這個(gè)電壓值通常被稱為 “鉗位電壓”。通過這種鉗位作用，過電壓被抑制，避免了過高電壓對(duì)后端精密元件 —— 如芯片、傳感器、電容等造成擊穿或燒毀，從而保護(hù)整個(gè)電路的安全。

當(dāng)過電壓消失，電路電壓恢復(fù)至正常范圍后，壓敏電阻內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度隨之減弱，絕緣層的擊穿狀態(tài)逐漸恢復(fù)，電阻值重新回升至高阻狀態(tài)，再次回到不影響電路正常工作的 “隱形” 模式。這種能根據(jù)電壓變化自動(dòng)切換阻態(tài)的特性，是壓敏電阻實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)的核心機(jī)制。

此外，壓敏電阻的響應(yīng)速度極快，從高阻到低阻的切換過程通常在納秒或微秒級(jí)別，能夠快速應(yīng)對(duì)瞬時(shí)出現(xiàn)的過電壓，確保防護(hù)的及時(shí)性。其內(nèi)部的材料結(jié)構(gòu)與制造工藝，如晶粒大小、絕緣層厚度、摻雜成分等，都會(huì)影響臨界電壓、鉗位電壓及響應(yīng)速度等關(guān)鍵性能，使其能適配不同場(chǎng)景的過電壓防護(hù)需求。