PDF《氧 化锌 压敏电阻 器 的失效 模式》

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6 /

6 0 : 2.

8 x6

2 0x2

0 x

1 0 x2 0x

1 0 4/

6 0:

1 1 .

5 W 而该电阻片平均功率的额定值为

1 .

4 W,实践证 明34mmx

3 4 i n i i l 方形电阻片可以用 , n =

1 5 k A 作为 S P D 电阻 片 的标称 放电电流 , 避 免平 均功率过 应力失效.实 际测试 结果 如图1,该

图表示 电阻体表 面温度 与各次冲击 的 关系 . l

1 0 l

0 0

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

3 0 l

1 0 l

0 0

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

3 0

0 1

2 3

4 5

0 1

2 3

4 5 , / m i n , /mi n ( a )第一组;

( b )第二组 两组间隔

3 0 mi n 图1压敏电阻冲击试验的热效应 ( 环境温度:3

3 ℃) F i g .

1 Th e t h e r ma l e f fe c t o f v a r i s t o r s a f t e r c u r r e n t i mp u l s e( a mb i e n t t e mp e r a t u r e :

3 3 C) 图1表明,以15kA间隔

1 mi n冲击 5次后 ,表 面温 度为75―82℃, 低于电阻 片满 负荷 工作温 度85 C, 若 冲击 电流达 到2OkA,则 表面温 度达 到105℃. 从平均功率过应 力失效的观 点来 考虑,还可得到以下两 点推理 : 一 为在 污染严 重 ,有 连续 脉冲 电压 ( 尽管 它们 的 幅值并不大)的电网中工作的压敏 电阻器,失效概率 高;

二为压敏 电压相同而 电位梯度高或直径小的压敏 电阻器 ,在 交流 T OV ( 暂态过电压 )条件 下 ,进 入热 失控 的加 压 比小 ,因此,以同一加 压 比来考 核不同直 径的压敏 电阻器是不合理的.其理 由是显而易见的, 这就是在压敏 电压 、非线性指数 反以及加压 比相同的 条件 下,其电功率 P是相同的 , 而 电阻体 的直径越 大,或电阻体的电位梯度越小,其热阻 R ( 单位功率引起 的温 升 )越 小,因而 电阻体 的温 度 丁也越 低.T= T o + Px Rt 表1是日本松 下公 司给 出的 ,表 2是实 测 的几种 样 品的热 阻值 . 表1通用型 压敏电阻 的热阻 R . ( A T / A P ) T a b .

1 T h e t h e r m a l r e s i s t a n c e o f g e n e r a l v a r i s t o r s R ￡ ( aT / aP ) 压敏电阻直径妒 , m m l

5 l

7 l l

0 l l

4 l

2 0 热阻 R ℃ ・ w ) }l

1 0 一l25l80~l0oI60~70l45~55J255表2实测压 敏 电阻 的热 阻R.(AT/AP)Tab.2Th e t e s t r e s u l t s o f t h e r m a l r e s i s t a n c e o f v a r i s t o r s R I ( AT / AP ) 压敏电阻直径 , mi l l l

2 5 l

3 2 l

3 4 x

3 4 l

4 0 热阻 R I , ( ℃ ・ '

) I

1 1

0 ―

1 2

5 I

8 O ~

1 0

0 f

8 ~

1 2 l

5 ~1

0 3 受潮 失效 氧化锌压敏陶瓷是一种 比较亲水的材料 ,印制银 电极后 ,若侧面 不采 取 防潮 措施 ,就很 容 易吸 收潮气 , 结 果表现 为漏电流增 大 ,相应 的压 敏 电压 和非 线性 指数下降, 造成受潮 失效 . 即使 是环 氧树 脂包 封 的产 品,由于这种 包封 材料 是 半密封 性的,因此 长时间在 高湿 度环境中暴露,仍有一定 比例的产品出现受潮失效 . 它 的机理 是水 分 子进入 Z n O 陶瓷 界面 , 在 吸附界 面形成间断或连续的水膜,加电条件下水分子电离成离子 电流,电离不断加剧,表面漏电流增大,最后失效 . 维普资讯 http://www.cqvip.com 电子元件与材料2005年 为 了弄 清受 潮 失效在 应用中可 能产 生 的后 果 ,进 行 了两 项试验 , 一是 以1.1倍加压 比进行 长 时间连续工 作电压应力试验 ( 表3),二是进行通流量测试 ( 表4).表3受潮 失效后 的压 敏 电阻 在1.1倍加压 比下 连续 工作 电压 应 力试验 T a b .