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压敏电阻的过热保护及技术指标

发布时间: 2016/6/22 10:43:49 | 81 次阅读

对信号传输线路,进行ESD防护,须考虑

(1)压敏电阻最大工作电压大于电路工作电压;

(2)压敏电阻电容量与信号传输速率相匹配,即压敏电阻在信号传 输时,对信号没有衰减;(3)压敏电阻耐ESD能力与整机要求相符。

对电源线路,进行感应过电压、操作过电压防护,须考虑:

(1)压敏电阻最大工作电压大 于电路工作电压;

(2)压敏电阻的最大峰值电流、能量耐量须大于电路中可能出现的感应过电压、操作过电压幅值。在电路结构、空间位置、设计成本许可的条件 下,尽可能选用电容量大或尺寸大的产品。

实际上,任何一种片式氧化锌压敏电阻,均能进行感应过电压、操作过电压、ESD防护。

压敏电阻过热保护技术主要有以下几种

(1)热熔保险丝技术。该技术是将用蜡保护的低熔点金属通过一定的工艺装在压敏电阻上,在压敏电阻漏电流过大,温度升高到一定程度时,低熔点金属熔断, 从而将压敏电阻从电路中切除,可以有效地防止压敏电阻起火燃烧。但热熔保险丝存在可靠性问题,而且在加强热循环的环境里约只有5年可靠寿命。在热循环的环 境中,热熔保险丝需定期更换以维持正常运行。

(2)利用弹簧拉住低熔点焊锡技术。这种技术是目前绝大多数防雷器厂家的限压型SPD采 用的技术,在压敏电阻的引脚处增加一个低熔点焊锡焊接点,然后用一根弹簧将这个焊接点拉住,在压敏电阻漏电流过大,温度升高到一定程度时,焊接点的焊锡熔 断,在弹簧的拉力作用下焊接点迅速分离,从而将压敏电阻从电路中切除,同时联动告警触点,发出告警信号。因为低熔点金属在受力点会流动和产生裂缝,处于弹 簧拉力中的低熔点焊锡接点的焊锡同样会流动和产生裂缝,因此这种装置的最大问题是焊锡会老化,从而导致装置会无故断开。

(3)温 度保险丝技术。该技术将压敏电阻和温度保险丝串 联封装在一起,利用热传导将漏电流在压敏电阻上产生的热量传导温度保险丝上,在温度升高至温度保险丝的设 定温度时,温度保险丝熔断,将压敏电阻从电路中切 除。温度保险丝除了有同样有寿命和可靠性的问题外,利用温度保险丝对压敏电阻进行过热保护还存在以下问 题:热传导路径长,响应速度过慢,热量是通过一定的 热传导介质(填充材料)、温度保险丝壳体,温度保险丝的内部填充材料,然后才传到温度保险的熔体上, 因此决定了温度保险丝的响应速度教慢。

(4)隔离技术。该技术将压敏电阻装在一个密闭的盒体内,与其它电路相隔离,防止压敏电阻烟雾和火焰的蔓延。在各种后备保护都失灵的情况下,隔离技术也不失为一种简单而行之有效的方法,但需要占用教大的设备空间,同时也要防止烟雾和火焰从盒体引线开孔的地方冒出来。

(5)灌封技术。为防止压敏电阻在失效时会冒烟、起火和爆炸,一些厂商采用该技术将压敏电阻灌封起 来,但由于压敏电阻在失效时内部会出现拉弧,导致密封材料失 效,并产生碳,碳的产生又会使电弧得以维持,这样往往会导致设备内部短路及熏黑,甚至导致整个 设备机房严重熏黑。实验表明:压敏电阻套热缩套管后,由于 压敏电阻的散热受到影响,其最大耗散功率降低,从而影响了压敏电阻的工频电压耐受能力,从另一个角度来说,散热受到影响也会加速压敏电阻的老化,影响压敏 电阻的使用寿命。


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