怎么避免压敏电阻损坏?,

大家好,我是李工,今天我们来谈一下怎么防止压敏电阻损坏?,在这之前先简单介绍一下压敏电阻。

什么是压敏电阻?

压敏电阻是一种对电压敏感的电阻器,压敏电阻的符号为“VDR”, 或者叫做“Varistor"。特性是压敏电阻两端电压低于标称电压时,流过它的电流相对小,此时压敏电阻的阻值为无穷大,相当于一个断开的开关;当其两端电压超过标称电压时,阻值急剧变小,流过它的电流相对大,相当于一个闭合状态的开关。一般在开关电源中,压敏电阻处在接线端子的后面,和LN之间的负载是并联的、如下图所示。

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压敏电阻图片

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压敏电阻在电路中的位置

压敏电阻的原理

压敏电阻的核心是一种半导体材料氧化锌,因此当压敏电阻两端的电压增加时,电阻会下降;当电压过度增加时,压敏电阻两端的电阻会减小。这样的特性是他们成为了敏感电路中过压保护的理想选择。

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压敏电阻原理图

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压敏电阻电压–电流特性

压敏电阻的作用

压敏电阻最重要的一个作用就是瞬态过压电压保护,当电压过高时,压敏电阻相当于一个闭合的开关,迅速地对电源两端短路,电流两端短路就会超过保险管的最大电流值,从而把保险管给烧断,这样就可以保护后面的电路。除此以外,压敏电阻和热敏电阻一样可以用来抑制浪涌电流,还可以用做直流高压小电流稳压元件电压波动检测元件、直流电平移位元件荧光启动元件

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压敏电阻过压保护

压敏电阻损坏的原因

1、脆化无效、主要表现为泄露电路扩大,压敏工作电压明显降低,直到为零。

2、过压保护的频数;

3、周围操作温度;

4、压敏电阻有无受挤压;

5、是否通过品质认证;

6、浪涌能量太大,超出吸收功率;

7、抗压不够;

8、电流与浪涌过大等等。

还有,压敏电阻使用寿命较短,多次冲击后性能会下降,因此由压敏电阻构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题。

怎么避免压敏电阻损坏?

1、热熔熔断丝技术性。

该技术性是将用蜡维护的低融点金属材料根据一定的加工工艺装在氧化锌压敏电阻上,在氧化锌压敏电阻泄露电流过大,溫度上升到一定水平时,低融点金属材料融断,进而将氧化锌压敏电阻从电源电路中摘除,能够合理地避免 氧化锌压敏电阻着火。

2、运用扭簧拉着低溶点焊锡丝技术性

这类工艺是现阶段绝大部分电源防雷器生产厂家的限压型板SPD选用的技术性,在氧化锌压敏电阻的脚位处提升一个低溶点焊锡丝电焊焊接点,随后用一根扭簧将这一电焊焊接点拉着,在氧化锌压敏电阻泄露电流过大,溫度上升到一定水平时,电焊焊接点的焊锡丝融断,在弹簧片的抗拉力的作用下电焊焊接点快速分离出来,进而将氧化锌压敏电阻从电源电路中摘除,与此同时连动报警接触点,传出告警信号。

3、温度保险丝技术性。

该技术性将氧化锌压敏电阻和温度保险丝串连封装在一起,运用导热将泄露电流在氧化锌压敏电阻上形成的热能传输温度保险丝上,在环境温度上升至温度保险丝的设置溫度时,温度保险丝融断,将氧化锌压敏电阻从电源电路中摘除。

4、隔离技术。

该技术性将氧化锌压敏电阻装在一个密闭式的盒身体,与其他电源电路相防护,避免 氧化锌压敏电阻浓烟和火苗的扩散。在各种各样储备维护都失效的情形下,隔离技术也同样是一种简易而切实可行的方式 ,但必须占有较大的机器设备室内空间,与此同时还要避免 烟尘和火苗从盒体导线打孔的地区冒出。

5、打胶技术性。

为避免 氧化锌压敏电阻在无效的时候会起烟、着火和发生爆炸,一些生产商选用该技术性将氧化锌压敏电阻打胶起來,但因为氧化锌压敏电阻在无效时內部会发生拉弧,造成 橡胶密封件无效,并造成碳,碳的形成又会使电弧得到保持。

接着附加给大家讲几个点。

压敏电阻参数

1、压敏电压

压敏电压是指在压敏电阻上加上一个直流电压,如果流过压敏电阻的电流达到1mA,这个时候的直流电压就被称之为压敏电压,所以有时候压敏电压也用U1mA或者V1mA来表示。比如对于471KD10,这款压敏电阻,它的压敏电压就是470V。

2、最大允许工作电压

是压敏电阻能够长时间承受的最大电压,这个电压分为交流电压和直流电压。一般最大允许的交流电压是压敏电压的0.64倍,最大允许的直流电压是压敏电压U1mA的0.82倍。

3、最大钳位电压

也被称做残压或者最大限制电压,是指给压敏电阻施加规定的8/20us波冲击电流时它两端的电压。也就是8us中达到峰值电流的90%,20us后电流降低到峰值电流的50%,这个冲击电流是模仿雷电的冲击电流来设计的。

4、最大通流量

是指最大脉冲电流的峰值是指环境温度为25°情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电路次数而言,压敏电压变化不超过+/-10%的最大脉冲电流。

5、最大能量值

压敏电阻在给定波形的指定峰值脉冲持续时间内可消耗的最大焦耳(或瓦秒)

6、压敏的最大功率

指压敏电阻在常温下,持续承担数次冲击性,且各次冲击性中间时间间隔较短,因此有热累积效用的情形下,可以承担的较大平均功率。虽然压敏电阻能承载较大的脉冲功率,但能承担的功率却不大。

压敏电阻选型

1、确定能够使压敏电阻正常工作的连续工作电压,并选择最大交流或直流电压等于或稍高于此连续工作电压的压敏电阻。压敏电阻参数公式:

V1ma = a * U / ( b * c )

a—电源电压波动系数,一般取1.2;

U—波动电路直流工作电压或交流电压的有效值;

b—压敏电压误差,一般取0.85‘;

c—压敏元件的老化系数,一般取0.9 ;

上式计算得到的V1mA 际数值是直流工作电压的1.5 倍,在交流状态下要考虑电压峰值,因此,计算结果应扩大√2倍。

2、确定事件发生时由压敏电阻吸收的能量选择具有能量耗散额定值的压敏电阻,压敏电阻器所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流容量,以使压敏电阻器有较长的工作寿命。压敏电阻参数公式:

W = K.I.U.T(J)

I–流过压敏电阻器的电流峰值;

U–在电流I流过压敏电阻器时,在其两端产生的电压;

T–电流I持续的时间;

K–电波波形系数,对2ms的方波,K=1;对于8/2Oμs波,K=1.4;对10/1000μs波,K≈1.4。

3、计算穿过压敏电阻的峰值瞬态电流,重要的是选择具有浪涌电流额定值的压敏电阻,该值等于或在理想情况下超过电路可能产生的事件所需的电流额定值以确保正常工作。

4、确定功率耗散要求。重要的是选择额定功率等于或在理想情况下超过电路可能产生的事件所需的功率容量的压敏电阻。

5、选择提供所需压敏电压最大值的模型

怎么识别压敏电阻?

MY为主符号,就是表示压敏电阻

D/B等大写字母表示压敏电阻的用途或者特征

数字或数字与字母的混合表表示外形尺寸及性能参数

例如:40D471K

40表示尺寸为40mm,D代表阀片为圆形。471表示压敏电阻的击穿电压为47*10=470V,K表示误差为±10%。

14D561K的压敏电阻标示意思:14代表尺寸,为压敏电阻芯片的直径为14mm。D代表阀片为圆形。561代表压敏电压值,56*10的1次方=560,即压敏电压为560V。K 代表压敏电阻的误差——10%。

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压敏电阻识别图

压敏电阻怎么测好坏?

1、万用表来测量压敏电阻有无击穿短路故障,具体的可以看我的《色环电阻怎么测好坏》。

如下图所示,将万用表的红、黑表笔分别搭在压敏电的两引脚,看图可知,压敏电阻的阻值为138.5K欧姆

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测量压敏电阻好坏

用万用表检测压敏电阻器的阻值属于检测绝缘性能。压敏电阻检测判断,在正常情况下,压敏电阻器的正、反向阻值均很大(大多压敏电阻器正、反向阻值接近无穷大),若出现阻值偏小的现象,则多为压敏电阻器已被击穿损坏。

2、搭建电路检测压敏电阻的电压参数

根据压敏电阻器的过压保护原理,在交流输入电路中,当输入电压过高时,压敏电阻器的阻值急剧减小,使串联在输入电路中的熔断器熔断,切断电路,起到保护作用。

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搭建电路测压敏电阻

3、可以先用示波器

电压测试:用示波器进行测试时,设定输入电流为1MADC.测试得其电压,看是否与压敏电阻所标称电压一致,如有发生电压偏低,则说压敏电阻以损坏。压敏电阻已经短路,如发生压敏电压偏高,或是没有非线性,没有曲线条时,说明压敏电阻已经开路。泄露电流:当测试泄露电流时,可以预先查到此颗压敏电阻的标称电压值,将示波器测试电压调到相应电压值范围。如所测试的电流超过100微安时,压敏电阻其本都有问题了,因为压敏电阻在出厂测试时,漏电流会控制的很小,一般不会超过30微安。普通的只能做到这两个,如果还要测试其他参数,那需要更专业的设备

我是李工,而立之年,30岁的身体,00后的心,关注我,大家一起聊聊电子元器件。

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图片来源于网络

关于压敏电阻、压敏电阻损坏等,大家还有什么建议或者意见,欢迎来评论区留言,大家一起来聊聊。

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