電阻" target="_blank">壓敏電阻是一種常見(jiàn)的電子元件,廣泛應(yīng)用于電路保護(hù)和電壓調(diào)節(jié)等領(lǐng)域。然而,壓敏電阻也存在一些可能導(dǎo)致其損壞的原因。
壓敏電阻損壞的主要原因包括以下幾種?:?過(guò)壓保護(hù)次數(shù)過(guò)多?:頻繁的過(guò)壓保護(hù)會(huì)導(dǎo)致壓敏電阻的損壞?。
?工作溫度過(guò)高?:周?chē)墓ぷ鳒囟冗^(guò)高會(huì)影響壓敏電阻的壽命?。
?浪涌能量過(guò)大?:浪涌能量超出壓敏電阻的吸收功率會(huì)導(dǎo)致其損壞?。
?電流與浪涌過(guò)大?:過(guò)大的電流和浪涌會(huì)導(dǎo)致壓敏電阻損壞,特別是在插拔設(shè)備時(shí),浪涌較大,容易損壞?。
?耐壓不夠?:如果壓敏電阻的耐壓值低于工作電壓,會(huì)導(dǎo)致其擊穿損壞?。
?老化失效?:電阻體材料老化會(huì)導(dǎo)致漏電流增大,壓敏電壓下降,甚至為零,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(guò)電壓破壞?:強(qiáng)大的暫態(tài)過(guò)電壓可能導(dǎo)致電阻體穿孔,引發(fā)大電流和高熱,迅速損壞壓敏電阻?25。
?預(yù)防和解決措施?:
?選擇合適的壓敏電阻?:確保壓敏電阻的耐壓值超過(guò)工作電壓的50V左右,以避免擊穿?。
?控制工作溫度?:確保壓敏電阻的工作環(huán)境溫度不要過(guò)高,必要時(shí)采取散熱措施?。
?限制浪涌能量?:使用適當(dāng)?shù)睦擞勘Wo(hù)措施,如長(zhǎng)短針技術(shù),確保插拔時(shí)先接觸地線,再接觸信號(hào)線和電源線?。
壓敏電阻,這一限壓型保護(hù)器件,在電路中扮演著至關(guān)重要的角色。其非線性特性使得在過(guò)電壓情況下,它能有效地將電壓鉗位至一個(gè)相對(duì)固定的水平,從而保障后級(jí)電路的安全。然而,這種保護(hù)器件并非無(wú)懈可擊。盡管其通流容量充足,但能量容量卻相對(duì)較小。更值得注意的是,由于沖擊電流的最大脈沖寬度往往小于大中功率半導(dǎo)體系統(tǒng)的實(shí)際脈沖電流寬度,這導(dǎo)致壓敏電阻時(shí)常面臨短路、燒壞或失效的風(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(guò)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(guò)壓敏電阻的承受能力,進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p壞率上升。
一、過(guò)電壓導(dǎo)致?lián)p壞
過(guò)電壓是壓敏電阻損壞的常見(jiàn)原因之一。當(dāng)電路中的電壓超過(guò)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(guò)壓敏電阻的額定電壓。
二、過(guò)電流引起損壞
除了過(guò)電壓外,過(guò)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(guò)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)。
三、環(huán)境溫度過(guò)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(guò)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(guò)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。
四、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(guò)程中,如果受到過(guò)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(guò)程,并確保其在使用過(guò)程中不受過(guò)大的機(jī)械應(yīng)力作用。
五、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(guò)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(chēng)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。
壓敏電阻損壞原因分析壓敏電阻的失效模式主要是短路,不過(guò),短路并不會(huì)引起壓敏電電阻損壞,因?yàn)殡娮枋遣⒃陔娫凑?fù)入口的;保險(xiǎn)是好的證明不是短路或過(guò)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(dāng)通過(guò)的過(guò)電流太大時(shí),也可能造成閥片被炸裂而開(kāi)路。
那么,照成壓敏電阻損壞有哪些原因呢?
1、過(guò)壓保護(hù)的次數(shù);
2、周?chē)ぷ鳒囟?
3、壓敏電阻有無(wú)受擠壓;
4、是否通過(guò)品質(zhì)認(rèn)證;
5、浪涌能量太大,超出吸收功率;
6、耐壓不夠;
7、電流與浪涌過(guò)大等等。
首先,過(guò)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(guò)高的電壓時(shí),壓敏電阻會(huì)受到過(guò)大的電壓沖擊,超過(guò)其承受范圍,從而導(dǎo)致其損壞。過(guò)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(guò)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。
老化失效主要指的是電阻體低阻線性逐漸加劇的現(xiàn)象,這一過(guò)程中,漏電流會(huì)急劇增加并集中注入到電阻的薄弱環(huán)節(jié),導(dǎo)致該處材料熔化,進(jìn)而形成約一千歐的短路孔。隨后,電源會(huì)推動(dòng)大電流灌入這個(gè)短路點(diǎn),產(chǎn)生高熱并可能引發(fā)火災(zāi)。研究顯示,壓敏電阻的制造缺陷是導(dǎo)致早期失效的重要因素,而多次不強(qiáng)的電沖擊也會(huì)加速其老化進(jìn)程,使失效提前發(fā)生。
而壓敏電阻器在遭受暫態(tài)過(guò)電壓的沖擊時(shí),會(huì)面臨一種短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致器件損壞的風(fēng)險(xiǎn)。這種暫態(tài)過(guò)電壓破壞,具體來(lái)說(shuō),就是電阻體在短時(shí)間內(nèi)受到強(qiáng)烈暫態(tài)過(guò)電壓的作用,進(jìn)而發(fā)生穿孔現(xiàn)象。這一穿孔會(huì)導(dǎo)致更大的電流流過(guò),從而產(chǎn)生高熱并可能引發(fā)火災(zāi),整個(gè)過(guò)程通常在極短的時(shí)間內(nèi)完成。
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。