压敏电阻是典型的钳位型过压器件,在实际过压防护中,利用的非线性特性,当过电压出现在的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。其优点也是极为显着的通流量大(100A~70kA)其体积越大所能承受的浪涌电流越大、种类齐全,使用范围广;其缺点也广为人知:
1、压敏电阻的非线性特性较差(动态电阻较大);
2、大电流时限制电压(箝位电压)较高;
3、低电压时漏电流较大,较易老化。
压敏电阻的缺点是易老化,大多数情况下P-N结过载时会造成短路且不可回转至正常状态,在电冲击的反复多次作用下压敏电阻内的二极管元件被击穿,电阻体的低阻线性化逐步加剧,压敏电压越来越低,漏电流越来越大,随着MOV本体温度的升高,漏电流更大,形成恶性循环,以至MOV的温度升高达到外包封材料的燃点,这种情况称之为高阻抗短路(1kΩ左右),焦耳热使得MOV发热增加且集中流入薄弱点,薄弱点材料融化,形成1kΩ左右的短路孔后,电源继续推动一个较大的电流灌入短路点,形成高热而起火。研究结果表明,若压敏电阻存在着制造缺陷,易发生早期失效,强度不大的电冲击的反复多次作用,也会加速老化过程,使老化失效提早出现。
压敏电阻与陶瓷放电管并联:
压敏电阻在通过持续大电流后其自身的性能要退化,将压敏电阻与放电管并联起来,可以克服这一缺点。在放电管尚未导通之前,压敏电阻就开始动作,对暂态过电压进行钳位,泄放大电流,当放电管放电导通后.它将与压敏电阻进行并联分流,减小了对压敏电阻的通流压力,从而缩短了压敏电阻通大电流的时间,有助于减缓压敏电阻的性能退化。在这种并联组合中.如果压敏电阻的参考电压Uima选得过低,则放电管将有可能在暂态过电压作用期间内不会放电导通.过电压的能最全由压敏电阻来泄放,这对压敏电阻是不利的,因此Uima的数值必须选得比放电管的直流放电电压要大些才行。必须指出.这种井联组合电路并没有解决放电管可能产生的续流问题,因此,它不宜应用于交流电源系统的保护。
压敏电阻与放电管的串联:
压敏电阻具有较大的寄生电容,当它应用于交流电源系统的保护时,往往会在正常运行状态下产生数值可观的泄漏电流。例如一个寄生电容为2nF的压敏电阻安装在220V,50hz的交流电源系统中,其泄漏电流可达0.14mA(有效值),这样大的泄漏电流往往会对系统的正常运行产生影响。将压敏电阻与陶瓷气体放电管串联之后.由于放电管的寄生电容很小.可使整个串联支路的总电容减到几个微法。在这种串联组合支路中.放电管起着一个开关作用.当没有暂态过电压作用时,它能够将压敏电阻与系统隔离开,使压敏电阻中几乎无泄漏电流,这就能降低压敏电阻的参考电压Uima.而不必顾及由此会引起泄漏电流的增大,从而能较为有效地减缓压敏电阻性能的衰退。在暂态过电压作用期间,由于压敏电限的参考电压Uima可选得较低,只要放电管能迅速放电导通,则串联支路能给出比单个压敏电阻更低的钳位电压.在实际应用中。要确定放电管和压敏电限的参数往往不是一件容易的事。
通常,对于交流电源系统的保护来说,放电管的直流放电电压应大于系统的最高运行电压幅值,以便在系统运行电压过零时切断放电管辉光区的续流。选择压敏电阻要能保证切断放电管的电弧区续流。当放电管在电弧区导通时,其两端的电压很低,只有20V左右,可将整个串联支路的残压看成是降在压敏电阻上,由此可以得出一种保守的做法.即将系统的最高运行电压认为是降在压敏电阻上,此时压敏电阻中的电流应小于放电管电弧区续流,以便能在暂态过电压过去以后有效地切断电弧区续流。在大多数情况下.这种电流的临界值可保守地取为50mA左右。
压敏电阻和陶瓷气体放电管特性参数能满足大多数产品设计的防护要求,两者配合用时能降低输出残压、提高通流能力、能延长自身寿命等优点
共7条
1/1 1 跳转至页
解决压敏电阻老化设计关键在于陶瓷放电管的使用
关键词: 压敏 电阻 老化 设计
共7条
1/1 1 跳转至页
回复
有奖活动 | |
---|---|
【有奖活动】分享技术经验,兑换京东卡 | |
话不多说,快进群! | |
请大声喊出:我要开发板! | |
【有奖活动】EEPW网站征稿正在进行时,欢迎踊跃投稿啦 | |
奖!发布技术笔记,技术评测贴换取您心仪的礼品 | |
打赏了!打赏了!打赏了! |