壓敏電阻是一種限壓型保護器件。利用壓敏電阻的非線性特性,當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間,壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值,從而實現對后級電路的保護。壓敏電阻的失效模式主要是短路,不過,短路并不會引起壓敏電電阻損壞,因為電阻是并在電源正負入口的;保險是好的證明不是短路或過流引起的,有可能是浪涌能量太大,超出吸收功率燒毀壓敏電阻;當通過的過電流太大時,也可能造成閥片被炸裂而開路。
在壓敏電阻器的應用過程中,當其出現性能劣化時,常見的劣化模式有兩種,第一種是開路模式,第二種是短路模式。開路模式主要發(fā)生在MOV流過遠遠超出自身承受的浪涌電流時,通常表現為氧化鋅壓敏電阻本體炸裂,但這種模式不會引起燃燒現象。短路模式大體上可分為老化失效和暫態(tài)過電壓破壞兩種類型。
首先我們來看氧化鋅壓敏電阻的老化失效問題。這一問題主要指的是電阻體的低阻線性逐步加劇,此時漏電流將會惡性增加且集中注入薄弱點,導致薄弱點材料融化,形成一千歐左右的短路孔后,電源繼續(xù)推動一個較大的電流灌入短路點,形成高熱而起火。研究結果表明,若壓敏電阻存在著制造缺陷,易發(fā)生早期失效,強度不大的電沖擊的多次作用也會加速老化過程,使老化失效提早出現。
而壓敏電阻器出現暫態(tài)過電壓破壞則是一個短時間內造成器件損壞的情況,所謂的暫態(tài)過電壓破壞,指的是短時間內出現較強的暫態(tài)過電壓使電阻體穿孔,導致更大的電流而高熱起火,整個過程在較短時間內發(fā)生。
按照壓敏電阻器失效后的表現情況來看,可以分成三種常見的失效狀態(tài),即劣化、炸裂和穿孔。當表現為劣化狀態(tài)時,實物表現為使用萬用表測試壓敏電阻時出現漏電流增大情況,壓敏電壓顯著下降,直至為零。當表現為炸裂情況時,則壓敏電阻器在抑制過電壓時將會發(fā)生陶瓷炸裂現象,非常明顯。當氧化鋅壓敏電阻器表現為穿孔情況時,則電阻器的陶瓷外層將會瞬間發(fā)生電擊穿,出現穿孔狀態(tài)。
壓敏電阻的使用注意事項:
1、須保證在電壓波動大時,連續(xù)工作電壓也不會超過大允許值,否則將縮短壓敏電阻的使用時間。
2、在電源線與大地間使用壓敏電阻時,有時由于接地不良而使線與地之間電壓上升,所以通常采用比線與線間使用場合更高標稱電壓的壓敏電阻器。壓敏電阻所吸收的浪涌電流應小于產品的大通流量。
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