解析压敏电阻会被损坏的原因

2025-05-02

电阻" target="_blank">压敏电阻
是一种常见的电子元件,广泛应用于电路保护和电压调节等领域。然而,压敏电阻也存在一些可能导致其损坏的原因。

压敏电阻损坏的主要原因包括以下几种‌:

‌过压保护次数过多‌:频繁的过压保护会导致压敏电阻的损坏‌。

‌工作温度过高‌:周围的工作温度过高会影响压敏电阻的寿命‌。

‌浪涌能量过大‌:浪涌能量超出压敏电阻的吸收功率会导致其损坏‌。

‌电流与浪涌过大‌:过大的电流和浪涌会导致压敏电阻损坏,特别是在插拔设备时,浪涌较大,容易损坏‌。

‌耐压不够‌:如果压敏电阻的耐压值低于工作电压,会导致其击穿损坏‌。

‌老化失效‌:电阻体材料老化会导致漏电流增大,压敏电压下降,甚至为零,可能导致大电流灌入短路点,引发高热甚至起火‌。

‌暂态过电压破坏‌:强大的暂态过电压可能导致电阻体穿孔,引发大电流和高热,迅速损坏压敏电阻‌25。

‌预防和解决措施‌:

‌选择合适的压敏电阻‌:确保压敏电阻的耐压值超过工作电压的50V左右,以避免击穿‌。

‌控制工作温度‌:确保压敏电阻的工作环境温度不要过高,必要时采取散热措施‌。

‌限制浪涌能量‌:使用适当的浪涌保护措施,如长短针技术,确保插拔时先接触地线,再接触信号线和电源线‌。

压敏电阻,这一限压型保护器件,在电路中扮演着至关重要的角色。其非线性特性使得在过电压情况下,它能有效地将电压钳位至一个相对固定的水平,从而保障后级电路的安全。然而,这种保护器件并非无懈可击。尽管其通流容量充足,但能量容量却相对较小。更值得注意的是,由于冲击电流的最大脉冲宽度往往小于大中功率半导体系统的实际脉冲电流宽度,这导致压敏电阻时常面临短路、烧坏或失效的风险。

目前市场上广泛应用的压敏电阻多采用氧化锌(ZnO)材质。这种压敏电阻的损坏原因可归结为以下几点:一是耐压不足,即所选压敏电阻的耐压值低于产品实际工作电压,从而导致击穿损坏;二是电流与浪涌过大,特别是在需要频繁插拔的器件中,产品插拔时产生的浪涌可能超过压敏电阻的承受能力,进而导致损坏率上升。

一、过电压导致损坏

过电压是压敏电阻损坏的常见原因之一。当电路中的电压超过压敏电阻的额定电压时,电阻内部的晶界层可能被击穿,导致电阻值急剧下降,甚至发生短路。为避免这种情况,应确保电路中的电压不超过压敏电阻的额定电压。

二、过电流引起损坏

除了过电压外,过电流也是压敏电阻损坏的重要原因。在雷电、电力系统操作等情况下,电路中可能产生浪涌电流。如果浪涌电流超过压敏电阻的承受范围,将导致电阻内部结构受损,进而影响其性能。因此,在电路设计中应充分考虑浪涌电流的影响,并选择合适的压敏电阻进行保护。

三、环境温度过高

压敏电阻的工作性能受环境温度的影响较大。如果环境温度过高,可能导致电阻内部的热应力增大,进而加速电阻的老化过程。此外,高温环境还可能使电阻内部的材料发生化学反应,导致性能下降。因此,在安装和使用压敏电阻时,应注意保持适宜的环境温度。

四、机械应力损伤

机械应力也是导致压敏电阻损坏的一个不可忽视的因素。在电阻的安装、运输或使用过程中,如果受到过大的机械应力作用,可能导致电阻内部结构发生破裂或变形,从而影响其正常工作。为避免这种情况发生,应妥善处理压敏电阻的运输和安装过程,并确保其在使用过程中不受过大的机械应力作用。

五、长期老化

随着时间的推移,压敏电阻可能会因长期老化而损坏。老化过程中,电阻内部的材料性能可能发生变化,导致电阻值逐渐偏离标称值。为延长压敏电阻的使用寿命,应定期进行性能测试和维护工作,及时发现并更换性能下降的电阻器件。

压敏电阻损坏原因分析压敏电阻的失效模式主要是短路,不过,短路并不会引起压敏电电阻损坏,因为电阻是并在电源正负入口的;保险是好的证明不是短路或过流引起的,有可能是浪涌能量太大,超出吸收功率烧毁压敏电阻;当通过的过电流太大时,也可能造成阀片被炸裂而开路。

那么,照成压敏电阻损坏有哪些原因呢?

1、过压保护的次数;

2、周围工作温度;

3、压敏电阻有无受挤压;

4、是否通过品质认证;

5、浪涌能量太大,超出吸收功率;

6、耐压不够;

7、电流与浪涌过大等等。

首先,过电压是导致压敏电阻损坏的主要原因之一。当电路中出现过高的电压时,压敏电阻会受到过大的电压冲击,超过其承受范围,从而导致其损坏。过电压可能是由于电源故障、雷击或其他外部因素引起的,因此在设计电路时,应考虑到这些潜在的过电压风险,并采取适当的保护措施,以避免压敏电阻损坏。

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其次,过电流也是压敏电阻损坏的原因之一。当电路中出现过大的电流时,压敏电阻可能无法承受这样的电流负荷,导致其损坏。过电流可能是由于电路设计不当、短路或其他故障引起的。因此,在设计电路时,应确保压敏电阻的额定电流能够满足实际电路的要求,并采取适当的电流限制措施。

老化失效主要指的是电阻体低阻线性逐渐加剧的现象,这一过程中,漏电流会急剧增加并集中注入到电阻的薄弱环节,导致该处材料熔化,进而形成约一千欧的短路孔。随后,电源会推动大电流灌入这个短路点,产生高热并可能引发火灾。研究显示,压敏电阻的制造缺陷是导致早期失效的重要因素,而多次不强的电冲击也会加速其老化进程,使失效提前发生。

而压敏电阻器在遭受暂态过电压的冲击时,会面临一种短时间内导致器件损坏的风险。这种暂态过电压破坏,具体来说,就是电阻体在短时间内受到强烈暂态过电压的作用,进而发生穿孔现象。这一穿孔会导致更大的电流流过,从而产生高热并可能引发火灾,整个过程通常在极短的时间内完成。

此外,温度也是压敏电阻损坏的重要因素。当压敏电阻长时间处于高温环境中时,其材料可能会发生热膨胀或热应力,从而导致其损坏。因此,在设计电路时,应注意压敏

电阻

的温度耐受能力,并根据实际应用情况选择合适的材料和散热措施,以保证其正常运行。

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