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壓敏電阻器的常見失效模式有哪些?

2016年03月24日 來源:互聯網 作者:創易達電子 人瀏覽

  氧化鋅壓敏電阻器是一種頗為常見的電子元件,在消費電子以及家電產品、工業自動化控制領域常常扮演重要的保護作用。這種元件具有非常出色的非線性伏安特性,盡管壓敏電阻器的保護功能非常優秀,但是如果過電壓在電路系統中頻繁出現,則壓敏電阻器就會頻繁動作以抑制過電壓幅值和吸收釋放浪涌能量,這勢必會導致壓敏電阻器的性能劣化。
  在壓敏電阻器的應用過程中,當其出現性能劣化時,常見的劣化模式有兩種,第一種是開路模式,第二種是短路模式。開路模式主要發生在MOV流過遠遠超出自身承受的浪涌電流時,通常表現為氧化鋅壓敏電阻本體炸裂,但這種模式不會引起燃燒現象。短路模式大體上可分為老化失效和暫態過電壓破壞兩種類型。
  首先我們來看氧化鋅壓敏電阻的老化失效問題。這一問題主要指的是電阻體的低阻線性逐步加劇,此時漏電流將會惡性增加且集中注入薄弱點,導致薄弱點材料融化,形成一千歐左右的短路孔后,電源繼續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,易發生早期失效,強度不大的電沖擊的多次作用也會加速老化過程,使老化失效提早出現。
  而壓敏電阻器出現暫態過電壓破壞則是一個短時間內造成器件損壞的情況,所謂的暫態過電壓破壞,指的是短時間內出現較強的暫態過電壓使電阻體穿孔,導致更大的電流而高熱起火,整個過程在較短時間內發生。
  按照壓敏電阻器失效后的表現情況來看,可以分成三種常見的失效狀態,即劣化、炸裂和穿孔。當表現為劣化狀態時,實物表現為使用萬用表測試壓敏電阻時出現漏電流增大情況,壓敏電壓顯著下降,直至為零。當表現為炸裂情況時,則壓敏電阻器在抑制過電壓時將會發生陶瓷炸裂現象,非常明顯。當氧化鋅壓敏電阻器表現為穿孔情況時,則電阻器的陶瓷外層將會瞬間發生電擊穿,出現穿孔狀態。

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