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压敏电阻爆裂的原因分析

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发表于 2021-5-18 10:12:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
压敏电阻爆裂的原因

压敏爆裂可能的原因主要如下:
1、选用的允许电压或尺寸规格过低,压敏电阻过电压损坏;
2、电路中浪涌过大,或浪涌比较频繁,压敏电阻在多次浪涌冲击下疲劳损坏爆裂;
3、压敏电阻有缺陷,如可能是假冒伪劣产品等,有品质缺陷。

压敏电阻的失效模式

第一种劣化,表现在漏电流增大,压敏电压显著下降,直至为零。

第二种炸裂,若过电压引起的浪涌能量太大,超过了选的压敏电阻器极限的承受能力,则压敏电阻器在抑制过电压时将会发生陶瓷炸裂现象。

第三种穿孔,若过电压峰值特别高,导致压敏电阻器的失效模式绝大部分表现为劣化各穿孔(短路),解决的办法为在使用压敏电阻器时,与之串联一个合适的断路器或者保险丝,避免短路引起事故。

总结来说,压敏电阻在吸收突波时,发生崩溃电压降低时,将使其工作电流过大直至烧毁;发生爆裂(封装层裂开,引线与陶瓷体分离)时,将断路,从而使保护失效;发生此片短路时将使其烧毁。当压敏电阻的使用环境或者湿度过高时,将使其劣化(崩溃电压降低),从而使其工作电流过大直至烧毁或短路。当压敏电阻的使用电压超过额定工作电压时,将使其劣化(崩溃电压降低),从而使其工作电流过大直至烧毁或短路。

对于压敏电阻起火燃烧的失效现象,大体上可分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型。

①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。这种事故通常可以通过一个与压敏电阻串联的热熔接点来避免。热熔接点应与电阻体有良好的热耦合,当最大冲击电流流过时不会断开,但当温度超过电阻体上限工作温度时即断开。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。

②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,以至电阻体上设置的热熔接点来不及熔断。在三相电源保护中,N-PE线之间的压敏电阻器烧坏起火的事故概率较高,多数是属于这一种情况。相应的对策集中在压敏电阻损坏后不起火。一些压敏电阻的应用技术资料中,推荐与压敏电阻串联电流熔丝(保险丝)进行保护。



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