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williamhill吧:不宜单独用电流保险丝来应对压敏电阻的失效

发布时间:2022-05-27 11:45:33 来源:william威廉希尔 作者:williamhill吧

  随着科技的不断发展,物质生活的不断丰富,各式各样的家用电器已经成为人们日常生活必不可少的组成部分。我们在享受各种功能繁多的家用电器给生活带来方便的同时,也存在着家用电器巨大的安全隐患,我们经常可以在媒体上看到关于各种家用电器的安全问题引发的事故,主要有:火灾事故、爆炸事故及废旧电池等对环境造成污染事故等。引起火灾事故的发生又多与压敏失效后未能及时脱离电路,造成系统电源不同程度的短路有关,本文主要浅述单独采用过

  氧化锌压敏电阻器MOV 是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物,典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。MOV 具有独特的晶界结构,在一定电场下,晶界导电由热电子发射传导瞬间转变为电子隧道传导,其电阻值随着电压的增大而急剧减小,具有优异的非线性伏安特性,那么,当家用电器所接的电源中存在过电压时,MOV 晶界电子隧道效应抑制过电压峰值增长,吸收部分过电压能量,从而起到防护作用,MOV 具有高通流容量,低残压,无续流且成本较低等优点,已被首选使用在家用电器的电源入口作为过电压保护元件。

  MOV 具有很高的瞬时(纳秒级或微妙级)过电压抑制能力,但在暂时(毫秒级或秒级)过电压、过电流或频繁的浪涌电流冲击下,MOV 较容易出现老化现象。

  MOV 的失效主要有两种模式,一种为开路模式,该模式主要发生在MOV 流过远远超出自身能够承受的浪涌电流时,表征为MOV 本体炸裂,但这种模式不会引起燃烧现象,且出现在家用电器中概率是很低的;另一种为短路模式,大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型:

  a、老化失效,这是指电阻体的低阻线性化逐步加剧,漏电流恶性增加且集中流入薄弱点,薄弱点材料融化,形成1k 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多次作用,也会加速老化过程,使老化失效提早出现;

  b、暂态过电压破坏,这是指较强的暂态过电压使电阻体穿孔,导致更大的电流而高热起火,整个过程在较短时间内发生。

  短路失效是引起压敏电阻起火燃烧的主要原因,从而导致家用电器发生火灾事故,以下是MOV在不同过电流试验后失效图片(参照UL1449 3rd 39.4 条款测试):

  说明:图4、图6 为人为切断电路后的照片;图1~3、图5、图7~8 为未人为切断电路前的照片。

  3.1 压敏电阻MOV 与电流保险丝FUSE 的浪涌电流承受能力对比,见表1