压敏电阻常见的失效模式
2018.04.10
氧化锌压敏电阻在我们生活中是一种十分常见的电子元件,在消费电子以及家用产品、工业自动化控制领域常常发挥着重要的保护作用。因其非常出色的非线性伏安特性,氧化锌压敏电阻的保护电路功能非常优秀,但是如果过电压在电路系统中频繁出现,那么压敏电阻就会频繁动作来抑制过电压增幅和吸收释放浪涌能量,这势必会导致压敏电阻器的性能劣化。
在使用压敏电阻的过程中,常见的劣化模式有两种:
①开路模式:开路模式主要发生在MOV流过远远超出自身承受的浪涌电流时,通常表现为氧化锌压敏电阻本体炸裂,但这种模式不会引起燃烧现象。
②短路模式: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。
(1)老化失效:指电阻体的低阻线性逐步加剧,此时漏电流将会恶性增加且集中注入
莫若点,导致薄弱点材料融化,形成1KΩ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剧老化过程,使老化失效提前出现。
(2)暂态过电压破坏:指短时间内出现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。
从压敏电阻失效后的表现情况来看,可分为三种常见的失效状态:劣化、炸裂和穿孔:
①劣化:实物表现为使用万用表测试压敏电阻时出现漏电流增大情况,压敏电压显著下降直至为零。
②炸裂:压敏电阻器在抑制过电压时会发生陶瓷炸裂现象,十分明显。
③穿孔:压敏电阻器陶瓷外层将会瞬间发生电击穿,即为穿孔状态。
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