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旭程电子详解:用电流 保险丝解决压敏电阻失效的误区

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浏览:- 发布日期:2016-05-11 14:14:00【

现在的 电子产品体积比以前小很多,功能却比以前多很多,而为了缩小体积,降低成本,决定了 这些产品必须走高度集成的方向,这就要 求在设计的时候更严谨更科学。在电路系统的保护上,保险丝的作用 越得到充分重视,但是在 设计应对压敏电阻失效时有一个误区,就是用 单独的电流保险丝来解决,这会导 致了产品的缺陷而产生巨大的安全隐患,今天旭程电子跟大家 来谈谈这个误区以及处理方案。

电气电 路最简单的保护形式就是适当额定值的保险丝,而深入 研究应用所需的功能会发现有各种保险丝可供选择,包括快熔丝、慢熔丝、多晶硅 熔丝与智能熔丝等。之所以 存在不同类型的保险丝,是因为 每种保险丝都有自己的优缺点。

首先要 了解压敏电阻的失效模式,主要有两种,一种是开路模式,就是发 生在压敏电阻流过远超出自身能承受的浪涌电流时,本体炸裂,这种模 式不会引起燃烧现象;还有一种是短路模式,主要可 分为老化失效和暂态过电压破坏两种类型:

①、老化失效,这是指 电阻体的低阻线性化逐步加剧,漏电流 恶性增加且集中流入薄弱点,薄弱点材料融化,形成短 路孔后电流灌入短路点,形成高热而起火。

②、暂态过电压破坏,这是指 较强的暂态过电压使电阻体穿孔,导致更 大的电流而高热起火,整个过 程在较短时间内发生。

在电器 电路一般的设计思维是在压敏电阻前端置放一个电流保险丝,理念是 浪涌电流先经过保险丝,在经过压敏电阻,这样看 起来起到保护作用了,但实际上有两个矛盾,①、压敏电 阻与保险丝的最大浪涌承受能力的矛盾,如果为 了满足压敏电阻的浪涌电流承受能力时,就必须 提高保险丝的额定电流值,这样过 大的电流额定值将严重降低对后置电路的过流保护效果,火灾隐患倍增;反之,为了保 证保险丝对后置电路的过流保护效果,就得按 需要选择较小的额定电流值,同时也 大幅减低了整个电路的浪涌承受能力,在客户 使用过程中将出现保险丝很容易断开。②、引起压 敏电阻燃烧的击穿电流与保险丝的断开电流的矛盾,不管压 敏电阻的浪涌承受能力的大小,它在不 同的过电流下就会引起高温、冒烟甚至燃烧;保险丝 只在压敏电阻因暂时过电压作用下、击穿电流快速增大到2倍的保 险丝额定电流时才能迅速断开电流;如果是 老化引起的压敏电压逐渐下降,漏电流 缓慢增加而引发的压敏电阻燃烧,此时的 保险丝将无法断开电路。

在解决 这个问题就要充分的考虑这些电子元件的特性,才能设 计出合理的解决方案,这里有3种方式:

A、采用温度管理方式,压敏电 阻的失效前兆是其温度的快速提升,温度的 提升速度快于漏电流的提升速度,所以这 种方式是最有效的。一般有 有机械脱扣方式、温度保 险丝切断电路方式等,其关键 在于温度的采集、传递速度,能够让 因失效而处于过度发热的压敏电阻及时地脱离电路,从而避免燃烧现象。

B、采用具 有合金型温度保险丝的压敏电阻器,就是将 合金型温度保险丝与压敏电阻以最近距离的串联方式集合成一体,能够确 保温度保险丝即时吸取压敏电阻所发的热量,以在压 敏电阻着火前快速切断电路。

C、采用全模保护方式,即共模 保护加差模保护。

所以,单独采用电 流保险丝来应对压敏电阻失效是错误的,很容易发生火灾,最好是 采用热保护模式,才能使电路安全,从而避免安全隐患。

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