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压敏电阻和陶瓷气体放电管搭配使用的问题分析

助工
2020-08-21 16:10:33     打赏

就压敏电阻与陶瓷气体放电管配合使用中可能会出现的一些问题做简单分析

1采用哪种压敏电阻与放电管配合使用
在防雷保护方面,大家除了对保护电路的保护效果十分重视以外,还会重点关注防雷元件失效以后对系统的影响。使用选用哪种压敏电阻与放电管进行配合使用,直接关系到保护电路的安全可靠性(特别是在PCB板上使用的保护电路)

目前,采用压敏电阻进行防雷保护的类型主要有:压敏电阻串联保险丝、压敏电阻贴装温度保险丝、带机械脱扣模式的压敏电阻等。

这几种元器件在现场的运行情况如下:

压敏电阻串联保险丝(贴装温度保险丝)配合放电管模式

当采用压敏电阻串联保险丝(贴装温度保险丝)与放电管配合使用时,压敏电阻发生击穿短路失效后,如果系统的短路电流无法导致保险丝熔断时,串联的陶瓷放电管将会从辉光放电转为弧光放电,产生高热使PCB板或组装的塑胶外壳发生燃烧或放电管管体炸裂,导致系统故障。

带机械脱扣模式的压敏电阻配合放电管模式

由于带机械脱扣模式的压敏电阻具有良好的失效保护功能,所以,在与陶瓷气体放电管配合使用,当压敏电阻出现异常时,基本上可以保证保护电路安全脱离电源系统,确保系统的运行安全。从以上情况分析,采用带机械脱扣模式的压敏电阻与陶瓷气体放电管配合使用,在系统遭受雷击或电源出现异常时,是可以使保护电路与电源安全脱离开的。

2、如何利用压敏电压随温度变化的特性与放电管配合使用

许多压敏电阻具有压敏电压随温度升高而升高的特点,这就是大家常说的正温度系数压敏电阻的概念。在压敏电阻配合放电管的实际使用中,如果系统的过电压正好处于压敏电阻串联放电管的导通电压附近,保护电路的漏电流在l00mA以下,这时放电管处在辉光电压状态,压敏电阻随着温度升高压敏电压也随之升高,漏电流减小,可以促使放电管出现频繁关断或关断,降低过电压对保护电路的影响。但是,如果压敏电阻呈现的是温度上升而压敏电压下降,那么保护电路的漏电流则会急剧上升,导致放电管从辉光电压向弧光电压转换,放电管的表面温度迅速升高,致使保护电路出现燃烧或炸裂,造成被保护对象出现故障。

通过试验可知,当压敏电阻串联放电管的保护电路动作时,放电管处于辉光放电状态下,压敏电阻的温度上升速度比放电管要快;一旦放电管转入弧光放电,其表面温度会急剧上升,如果放电管是焊接在PCB板上或贴近塑胶外壳,将会出现焦化或燃烧。

3压敏电阻与放电管并联使用的问题

在某些保护电路上,会采用到压敏电阻与放电管并联使用的模式,这种保护电路基本上不存在产生续流的问题,主要是利用压敏电阻来响应过电压的波头,然后靠压敏电阻的残压使放电管点火导通泄放大的冲击电流。在这种保护电路中,如何选择压敏电阻的压敏电压,是决定保护效果的关键。如果压敏电阻的压敏电压选择过低,将会出现压敏电阻被损坏而放电管不动作的现象。

4压敏电阻与放电管组合为一体的问题

采用压敏电阻和放电管组合成一体化、小型化的防雷模块,在压敏电阻与放电管组合为一体化的保护电路时,如何进行电路连接是保证一体化防雷模块安全可靠性的关键。

首先,不赞同压敏电阻与放电管进行贴面焊接,由于压敏电阻和放电管的热膨胀系数不一样,如果将放电管直接焊在压敏电阻的基片银面上,当遭受强电流冲击时,会直接导致损坏;其次,为了确保防雷模块失效以后能够安全脱离电源系统,作为失效保护的脱扣点设计也是非常重要的,主要是脱扣点位置和脱扣模式。





关键词: 压敏     电阻     陶瓷     气体     放电    

高工
2021-01-08 20:39:37     打赏
2楼

谢谢分享


高工
2021-01-09 17:05:43     打赏
3楼

分析的蛮好


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