壓敏電阻損壞的主要原因包括以下幾種?:
?老化失效?:壓敏電阻體材料老化會(huì)導(dǎo)致漏電流增大,壓敏電壓顯著下降,甚至為零,這可能導(dǎo)致大電流灌入短路點(diǎn),引發(fā)高熱甚至起火?。
?暫態(tài)過電壓破壞?:強(qiáng)大的暫態(tài)過電壓會(huì)使電阻體穿孔,導(dǎo)致更大的電流和高熱,這種破壞過程非常迅速,可能來不及觸發(fā)熱熔接點(diǎn)的熔斷?。
?過壓保護(hù)次數(shù)過多?:頻繁的過壓保護(hù)會(huì)導(dǎo)致壓敏電阻損壞?。
?工作溫度過高?:周圍的工作溫度過高會(huì)影響壓敏電阻的壽命?。
?擠壓和浪涌能量過大?:壓敏電阻受到擠壓或浪涌能量超出其吸收功率時(shí),可能導(dǎo)致?lián)p壞?。
?耐壓不夠?:如果壓敏電阻的耐壓值低于工作電壓,可能會(huì)導(dǎo)致?lián)舸p壞?。
?電流與浪涌過大?:過大的電流和浪涌能量會(huì)超過壓敏電阻的承受能力,導(dǎo)致?lián)p壞?。
?預(yù)防和解決壓敏電阻損壞的方法包括?:
?選用耐壓超過工作電壓50V左右的壓敏電阻?,例如工作電壓為220V時(shí),可以選擇56V或82V的壓敏電阻?。
?對(duì)于插拔設(shè)備,可采用長(zhǎng)短針設(shè)計(jì)?,確保每次插拔時(shí)先接觸地線,然后是信號(hào)線,最后是電源線,或者采用其他插拔方式(如開關(guān)控制或不支持熱插拔)?。
一、壓敏電阻燒壞的原因
1. 過電流:壓敏電阻在受到過電流時(shí)容易燒壞,因?yàn)檫^大的電流會(huì)使電阻的功率超過其承受范圍,從而導(dǎo)致電阻發(fā)熱、熔斷或燒壞。
2. 過壓:壓敏電阻的主要作用是起到電壓保護(hù)作用,但是當(dāng)電路中出現(xiàn)過高的電壓時(shí),電阻的電壓也會(huì)超過其額定值,從而導(dǎo)致燒壞。
3. 長(zhǎng)期負(fù)載:在長(zhǎng)時(shí)間高負(fù)載的情況下,壓敏電阻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到損壞,這也是導(dǎo)致其燒壞的原因之一。
4. 工作環(huán)境不良:在潮濕、高溫、高壓等環(huán)境下,壓敏電阻的性能可能會(huì)受到影響,甚至導(dǎo)致燒壞。
二、壓敏電阻燒壞后的解決方法
1. 更換電阻:如果壓敏電阻燒壞了,最簡(jiǎn)單的解決方法是將其更換為新的電阻。
2. 加裝熔斷器:為了避免在過大電流情況下電阻燒壞,可以在電路中加裝熔斷器,以保護(hù)電阻和其他電路元件。
3. 選擇正確的電阻:在設(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇正確的壓敏電阻,以確保其工作在安全的范圍內(nèi)。
4. 改善工作環(huán)境:可以通過控制溫度、濕度、壓力等因素,來改善壓敏電阻的工作環(huán)境,減少燒壞的風(fēng)險(xiǎn)。
目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的壓敏電阻多采用氧化鋅(ZnO)材質(zhì)。這種壓敏電阻的損壞原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn):一是耐壓不足,即所選壓敏電阻的耐壓值低于產(chǎn)品實(shí)際工作電壓,從而導(dǎo)致?lián)舸p壞;二是電流與浪涌過大,特別是在需要頻繁插拔的器件中,產(chǎn)品插拔時(shí)產(chǎn)生的浪涌可能超過壓敏電阻的承受能力,進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p壞率上升。
(1)采用彈簧牽引低熔點(diǎn)焊錫的方法
(2)通過在壓敏電阻表面增加保護(hù)層來提升其耐電流和耐浪涌能力
(3)針對(duì)頻繁插拔的器件,設(shè)計(jì)專門的浪涌抑制電路,以降低對(duì)壓敏電阻的沖擊。
該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)廠家,其核心是在壓敏電阻的引腳處增設(shè)一個(gè)低熔點(diǎn)焊接點(diǎn),并通過彈簧牽引該焊接點(diǎn)。當(dāng)壓敏電阻因漏電流過大導(dǎo)致溫度升高至特定閾值時(shí),焊接點(diǎn)的焊錫將熔斷。在彈簧的拉力作用下,焊接點(diǎn)會(huì)迅速分離,從而將壓敏電阻從電路中自動(dòng)切除。同時(shí),這一動(dòng)作還會(huì)聯(lián)動(dòng)告警觸點(diǎn),觸發(fā)告警信號(hào)的發(fā)出。
(2)灌封技術(shù)。
灌封技術(shù)是另一種重要的保護(hù)措施。其基本原理是在壓敏電阻外部施加一層保護(hù)性的封裝材料,以增強(qiáng)其耐候性和機(jī)械強(qiáng)度。這種技術(shù)可以有效減少外部環(huán)境對(duì)壓敏電阻的影響,進(jìn)一步提高其穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí),灌封技術(shù)還能在一定程度上防止內(nèi)部元件的腐蝕和老化,延長(zhǎng)壓敏電阻的使用壽命。
為確保壓敏電阻在失效時(shí)不會(huì)冒煙、起火或爆炸,某些制造商會(huì)選擇采用灌封技術(shù)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。然而,當(dāng)壓敏電阻失效時(shí),其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生的拉弧現(xiàn)象會(huì)破壞密封材料,進(jìn)而導(dǎo)致碳的形成。這些碳顆粒不僅會(huì)維持電弧的持續(xù)存在,還可能引發(fā)設(shè)備內(nèi)部的短路現(xiàn)象,甚至造成設(shè)備熏黑。
(3)采用隔離技術(shù)。
該技術(shù)通過將壓敏電阻置于一個(gè)封閉的盒體內(nèi),實(shí)現(xiàn)與其他電路的隔離,從而有效阻止壓敏電阻煙霧和火焰的擴(kuò)散。在后備保護(hù)措施全部失效的極端情況下,這種隔離技術(shù)依然能夠發(fā)揮其簡(jiǎn)單有效的優(yōu)勢(shì)。然而,它也存在一定的局限性,例如需要占用較多的設(shè)備空間,并且需要特別防范煙霧和火焰可能通過盒體引線開孔處逸出。
首先,過電壓是導(dǎo)致壓敏電阻損壞的主要原因之一。當(dāng)電路中出現(xiàn)過高的電壓時(shí),壓敏電阻會(huì)受到過大的電壓沖擊,超過其承受范圍,從而導(dǎo)致其損壞。過電壓可能是由于電源故障、雷擊或其他外部因素引起的,因此在設(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)考慮到這些潛在的過電壓風(fēng)險(xiǎn),并采取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)措施,以避免壓敏電阻損壞。
其次,過電流也是壓敏電阻損壞的原因之一。當(dāng)電路中出現(xiàn)過大的電流時(shí),壓敏電阻可能無法承受這樣的電流負(fù)荷,導(dǎo)致其損壞。過電流可能是由于電路設(shè)計(jì)不當(dāng)、短路或其他故障引起的。因此,在設(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)確保壓敏電阻的額定電流能夠滿足實(shí)際電路的要求,并采取適當(dāng)?shù)碾娏飨拗拼胧?/p>
此外,溫度也是壓敏電阻損壞的重要因素。當(dāng)壓敏電阻長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境中時(shí),其材料可能會(huì)發(fā)生熱膨脹或熱應(yīng)力,從而導(dǎo)致其損壞。因此,在設(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)注意壓敏電阻的溫度耐受能力,并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況選擇合適的材料和散熱措施,以保證其正常運(yùn)行。
過電壓導(dǎo)致?lián)p壞
過電壓是壓敏電阻損壞的常見原因之一。當(dāng)電路中的電壓超過壓敏電阻的額定電壓時(shí),電阻內(nèi)部的晶界層可能被擊穿,導(dǎo)致電阻值急劇下降,甚至發(fā)生短路。為避免這種情況,應(yīng)確保電路中的電壓不超過壓敏電阻的額定電壓。
過電流引起損壞
除了過電壓外,過電流也是壓敏電阻損壞的重要原因。在雷電、電力系統(tǒng)操作等情況下,電路中可能產(chǎn)生浪涌電流。如果浪涌電流超過壓敏電阻的承受范圍,將導(dǎo)致電阻內(nèi)部結(jié)構(gòu)受損,進(jìn)而影響其性能。因此,在電路設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮浪涌電流的影響,并選擇合適的壓敏電阻進(jìn)行保護(hù)。
環(huán)境溫度過高
壓敏電阻的工作性能受環(huán)境溫度的影響較大。如果環(huán)境溫度過高,可能導(dǎo)致電阻內(nèi)部的熱應(yīng)力增大,進(jìn)而加速電阻的老化過程。此外,高溫環(huán)境還可能使電阻內(nèi)部的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致性能下降。因此,在安裝和使用壓敏電阻時(shí),應(yīng)注意保持適宜的環(huán)境溫度。
機(jī)械應(yīng)力損傷
機(jī)械應(yīng)力也是導(dǎo)致壓敏電阻損壞的一個(gè)不可忽視的因素。在電阻的安裝、運(yùn)輸或使用過程中,如果受到過大的機(jī)械應(yīng)力作用,可能導(dǎo)致電阻內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂或變形,從而影響其正常工作。為避免這種情況發(fā)生,應(yīng)妥善處理壓敏電阻的運(yùn)輸和安裝過程,并確保其在使用過程中不受過大的機(jī)械應(yīng)力作用。
長(zhǎng)期老化
隨著時(shí)間的推移,壓敏電阻可能會(huì)因長(zhǎng)期老化而損壞。老化過程中,電阻內(nèi)部的材料性能可能發(fā)生變化,導(dǎo)致電阻值逐漸偏離標(biāo)稱值。為延長(zhǎng)壓敏電阻的使用壽命,應(yīng)定期進(jìn)行性能測(cè)試和維護(hù)工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換性能下降的電阻器件。
綜上所述,壓敏電阻的損壞可能由多種原因共同作用而導(dǎo)致。為確保壓敏電阻的正常工作和延長(zhǎng)其使用壽命,我們應(yīng)充分了解這些損壞原因并采取相應(yīng)的預(yù)防措施