氧化鋅壓敏電阻故障分析

時間：2019-04-29

作者：深圳市新晨陽電子有限公司

壓敏電阻"是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用于在電路承受過壓時進行電壓鉗位，吸收多余的電壓,保護電路的敏感元件。

連接在電源線上的壓敏電阻器出現過起火燃燒，危機臨近其它元器件的事故。

我公司進行了大量研究和分析工作，采取了相應的對策，較大地降低了這類事故的概率，因此，壓敏電阻的使用安全性仍是個值得重視、需要繼續(xù)研究解決的課題。壓敏電阻起火燃燒一般是以下幾個問題引起:

1,>老化失效

2,>暫態(tài)過電壓破壞

3,>

擊穿失效

①壓敏電阻老化失效:

壓敏電阻的缺點是易老化，大多數情況下P-N結過載時會造成短路且不可回轉至正常狀態(tài)，在電沖擊的反復多次作用下壓敏電阻內的二極管元件被擊穿，電阻體的低阻線性化逐步加劇，壓敏電壓越來越低，漏電流越來越大，隨著MOV本體溫度的升高，漏電流較大，形成循環(huán)，以至VDR的溫度升高達到外包封材料的燃點，這種情況稱之為高阻抗短路(1kΩ左右)，焦耳熱使得VDR發(fā)熱增加且集中流入薄弱點，薄弱點材料融化，形成1kΩ左右的短路孔后，電源繼續(xù)推動一個較大的電流灌入短路點，形成高熱而起火。研究結果表明，若壓敏電阻存在著制造缺陷，易發(fā)生早期失效，強度不大的電沖擊的反復多次作用，也會加速老化過程，使老化失效提早出現,客戶在選擇采購壓敏電阻時,需要購買正規(guī)廠家產品,不要只購買低價產品。

②壓敏電阻暫態(tài)過電壓破壞:

這是指較強的暫態(tài)過電壓使電阻體穿孔，導致較大的電流而高熱起火。整個過程在較短時間內發(fā)生，以至電阻體上設置的熱熔接點來不及熔斷。在三相電源保護中，N-PE線之間的壓敏電阻器燒壞起火的事故概率較高，多數是屬于這一種情況。相應的對策集中在壓敏電阻損壞后不起火。一些壓敏電阻的應用技術資料中，推薦與壓敏電阻串聯電流熔絲（保險絲）進行保護。

③壓敏電阻暫擊穿失效:

因為氧化鋅壓敏電阻器不能耐受過電壓或長時間的高工頻電壓，一定會發(fā)生短路和擊穿失效，發(fā)生熱擊穿的破壞性（大電流）。壓敏電阻有2種損壞情況：一類是制造廠產品質量不佳，在正常使用條件下很快損壞；另一類是使用電壓偏高了，促使壓敏電阻熱擊穿或穿損壞。

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