壓敏電阻爆裂及失效模式

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壓敏爆裂可能的原因主要如下：

1、選用的允許電壓或尺寸規格過低，壓敏電阻過電壓損壞；

2、電路中浪涌過大，或浪涌比較頻繁，壓敏電阻在多次浪涌沖擊下疲勞損壞爆裂；

3、壓敏電阻有缺陷，假冒偽劣產品，產品本身有品質缺陷。

壓敏電阻的失效模式

第一種劣化，表現在漏電流增大，壓敏電壓顯著下降，直至為零。

第二種炸裂，若過電壓引起的浪涌能量太大，超過了選的壓敏電阻器極限的承受能力，則壓敏電阻器在抑制過電壓時將會發生陶瓷炸裂現象。

第三種穿孔，若過電壓峰值特別高，導致壓敏電阻器的失效模式絕大部分表現為劣化各穿孔（短路），解決的辦法為在使用壓敏電阻器時，與之串聯一個合適的斷路器或者保險絲，避免短路引起事故。

總結來說，壓敏電阻在吸收突波時，發生崩潰電壓降低時，將使其工作電流過大直至燒毀；發生爆裂（封裝層裂開，引線與陶瓷體分離）時，將斷路，從而使保護失效；發生此片短路時將使其燒毀。當壓敏電阻的使用環境或者濕度過高時，將使其劣化（崩潰電壓降低），從而使其工作電流過大直至燒毀或短路。當壓敏電阻的使用電壓超過額定工作電壓時，將使其劣化（崩潰電壓降低），從而使其工作電流過大直至燒毀或短路。

對于壓敏電阻起火燃燒的失效現象，大體上可分為老化失效和暫態過電壓破壞兩種類型。

①老化失效，這是指電阻體的低阻線性化逐步加劇，漏電流惡性增加且集中流入薄弱點，薄弱點材料融化，形1k左右的短路孔后，電源繼續推動一個較大的電流灌入短路點，形成高熱而起火。這種事故通常可以通過一個與壓敏電阻串聯的熱熔接點來避免。熱熔接點應與電阻體有良好的熱耦合，當最大沖擊電流流過時不會斷開，但當溫度超過電阻體上限工作溫度時即斷開。研究結果表明，若壓敏電阻存在著制造缺陷，易發生早期失效，強度不大的電沖擊的多次作用，也會加速老化過程，使老化失效提早出現。

②暫態過電壓破壞，這是指較強的暫態過電壓使電阻體穿孔，導致更大的電流而高熱起火。整個過程在較短時間內發生，以至電阻體上設置的熱熔接點來不及熔斷。在三相電源保護中，N-PE線之間的壓敏電阻器燒壞起火的事故概率較高，多數是屬于這一種情況。相應的對策集中在壓敏電阻損壞后不起火。一些壓敏電阻的應用技術資料中，推薦與壓敏電阻串聯電流熔絲（保險絲）進行保護。

文章來源：深圳新晨陽電子

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