您好!歡迎光臨烜芯微科技品牌官網(wǎng)!

深圳市烜芯微科技有限公司

ShenZhen XuanXinWei Technoligy Co.,Ltd
二極管、三極管、MOS管、橋堆

全國(guó)服務(wù)熱線:18923864027

金屬氧化物壓敏電阻的組成-特性與操作
  • 發(fā)布時(shí)間:2020-04-20 18:20:50
  • 來(lái)源:
  • 閱讀次數(shù):
金屬氧化物壓敏電阻的組成-特性與操作
金屬氧化物壓敏電阻
壓敏電阻電流與氧化鋅(ZnO)和碳化硅(SiC)器件的電壓曲線圖
最常見(jiàn)的現(xiàn)代型壓敏電阻是金屬氧化物壓敏電阻(MOV)。這種類型含有氧化鋅顆粒的陶瓷塊,在其它金屬氧化物的基質(zhì)中,例如少量的鉍,鈷,錳氧化物,夾在兩個(gè)金屬板之間,構(gòu)成器件的電極。每個(gè)晶粒和相鄰元件之間的邊界形成二極管結(jié),這允許電流僅在一個(gè)方向上流動(dòng)。隨機(jī)取向的晶粒的累積在電學(xué)上等效于背對(duì)背二極管對(duì)的網(wǎng)絡(luò),每對(duì)與許多其他對(duì)并聯(lián)。
當(dāng)在電極上施加小電壓時(shí),僅通過(guò)二極管結(jié)的反向泄漏引起微小電流流動(dòng)。當(dāng)施加大電壓時(shí),二極管結(jié)由于熱電子發(fā)射和電子隧穿的組合而破壞,導(dǎo)致大電流流動(dòng)。這種行為的結(jié)果是非線性電流 - 電壓特性,其中MOV在低電壓時(shí)具有高電阻而在高電壓時(shí)具有低電阻。
電氣特性
壓敏電阻在正常工作期間保持不導(dǎo)電作為分流模式器件,當(dāng)其上的電壓保持遠(yuǎn)低于其“鉗位電壓”時(shí),變阻器通常用于抑制線電壓浪涌。壓敏電阻可能由于兩個(gè)原因而失敗。
由于沒(méi)有成功地限制雷擊等事件引起的非常大的浪涌,所以發(fā)生災(zāi)難性故障,其中所涉及的能量比壓敏電阻能夠處理的能量高許多個(gè)數(shù)量級(jí)。由撞擊產(chǎn)生的后續(xù)電流可能使壓敏電阻熔化,燃燒甚至蒸發(fā)。這種熱失控是由于單個(gè)晶界連接處缺乏一致性,當(dāng)瞬態(tài)脈沖中的能量(通常以焦耳為單位測(cè)量)時(shí),導(dǎo)致熱應(yīng)力下主導(dǎo)電流路徑的失效)太高(即顯著超過(guò)制造商的“絕對(duì)最大額定值”)。通過(guò)提高額定值或并行使用特別選擇的MOV,可以降低災(zāi)難性故障的可能性。
隨著更多浪涌發(fā)生,累積降級(jí)發(fā)生。由于歷史原因,許多MOV被錯(cuò)誤地指定,允許頻繁的膨脹也降低容量。在這種情況下,壓敏電阻沒(méi)有明顯損壞,并且向外看起來(lái)功能正常(沒(méi)有災(zāi)難性故障),但它不再提供保護(hù)。最終,它進(jìn)入短路狀態(tài),因?yàn)槟芰糠烹娡ㄟ^(guò)氧化物產(chǎn)生導(dǎo)電通道。
影響壓敏電阻器壽命的主要參數(shù)是其能量(焦耳)等級(jí)。增加能量等級(jí)可以提高它可以指數(shù)地容納的(定義的最大尺寸)瞬態(tài)脈沖的數(shù)量以及來(lái)自鉗位較小脈沖的累積能量總和。當(dāng)這些脈沖發(fā)生時(shí),它在每次事件期間提供的“鉗位電壓”降低,并且當(dāng)其“鉗位電壓”改變10%時(shí),通常認(rèn)為變阻器在功能上降級(jí)。制造商的預(yù)期壽命圖表涉及電流,嚴(yán)重程度和瞬態(tài)數(shù)量,以根據(jù)零件壽命期間消耗的總能量進(jìn)行故障預(yù)測(cè)。
在消費(fèi)電子產(chǎn)品中,特別是電涌保護(hù)器中,采用的MOV壓敏電阻尺寸足夠小,最終會(huì)出現(xiàn)故障。其他應(yīng)用,例如電力傳輸,在多個(gè)配置中使用不同結(jié)構(gòu)的VDR,設(shè)計(jì)用于長(zhǎng)壽命。
金屬氧化物壓敏電阻
高壓壓敏電阻圖
額定電壓
MOV根據(jù)它們可以承受的電壓范圍指定而不會(huì)損壞。其他影響壓敏電阻的重要參數(shù)是能量等級(jí),單位為焦耳,工作電壓,響應(yīng)時(shí)間,最大電流和擊穿(鉗位)電壓。能量等級(jí)通常使用標(biāo)準(zhǔn)化瞬態(tài)來(lái)定義,例如8/20微秒或10/1000微秒,其中8微秒是瞬態(tài)的正面時(shí)間,20微秒是到半值的時(shí)間。
電容
消費(fèi)者大?。ㄖ睆?-20毫米)壓敏電阻的典型電容范圍為100-2,500 pF。較小的低電容壓敏電阻可提供~1 pF的電容,用于微電子保護(hù),例如蜂窩電話。然而,這些低電容壓敏電阻器由于其緊湊的PCB安裝尺寸而無(wú)法承受大的浪涌電流。
響應(yīng)時(shí)間
MOV的響應(yīng)時(shí)間未標(biāo)準(zhǔn)化。亞納秒MOV響應(yīng)聲明基于材料的固有響應(yīng)時(shí)間,但會(huì)因其他因素(如元件引線的電感和安裝方法)而減慢。與具有8μs上升時(shí)間的瞬態(tài)相比,響應(yīng)時(shí)間也被認(rèn)定為無(wú)關(guān)緊要,從而允許設(shè)備有足夠的時(shí)間緩慢開(kāi)啟。當(dāng)受到非??斓?lt;1 ns上升時(shí)間瞬變時(shí),MOV的響應(yīng)時(shí)間在40-60 ns范圍內(nèi)
烜芯微專業(yè)制造二極管,三極管,MOS管,橋堆等20年,工廠直銷省20%,1500家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用,專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品,如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點(diǎn)擊右邊的工程師,或者點(diǎn)擊銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
相關(guān)閱讀