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压敏电阻器的常见失效模式有哪些?

时间:2016-01-14 09:16:30  来源:网络  作者:admin   点击:

氧化锌压敏电阻器是一种颇为常见的电子元件,在消费电子以及家电产品、工业自动化控制领域常常扮演重要的保护作用。这种元件具有非常出色的非线性伏安特性,尽管压敏电阻器的保护功能非常优秀,但是如果过电压在电路系统中频繁出现,则压敏电阻器就会频繁动作以抑制过电压幅值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。

在压敏电阻器的应用过程中,当其出现性能劣化时,常见的劣化模式有两种,第一种是开路模式,第二种是短路模式。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。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。

首先我们来看氧化锌压敏电阻的老化失效问题。这一问题主要指的是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薄弱点,导致薄弱点材料融化,形成一千欧左右的短路孔后,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。

而压敏电阻器出现暂态过电压破坏则是一个短时间内造成器件损坏的情况,所谓的暂态过电压破坏,指的是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。

按照压敏电阻器失效后的表现情况来看,可以分成三种常见的失效状态,即劣化、炸裂和穿孔。当表现为劣化状态时,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。当表现为炸裂情况时,则压敏电阻器在抑制过电压时将会发生陶瓷炸裂现象,非常明显。当氧化锌压敏电阻器表现为穿孔情况时,则电阻器的陶瓷外层将会瞬间发生电击穿,出现穿孔状态。