在电源应用中,为保证电源的稳定性和安全性,常设计外围保护电路,以保证电源在使用过程中不被损坏。外围电路包括电流保护电路、静电保护电路、EMl滤波电路和脉冲群抗干扰电路,比较常见的外围保护器件有TVS,MOV,以及GDT(气体放电管),电压瞬变保护器件需要具有高耐用性,这对于承受重复的高峰值脉冲电流和高能浪涌瞬变至关重要。当然了,还需要提供比较宽的工作电压范围、比较高的能量吸收和对电压瞬变的快速响应。 “电压瞬变”你可以理解成电能的短时浪涌。当我们采用压敏电阻来保护相关的电气或电子电路时,我们想要的是这种不可预测的能量(比如从外部源随机感应到电路中)可以通过受控开关动作以可预测的方式释放。今天主要说一下MOV,又称金属氧化物压敏电阻,MOV全称Metal Oxide Varistors,是一种具有非线性伏安特性的电压保护器件。它是由氧化锌颗粒组成,颗粒之间的边界部位具有类似于双向PN结的电气特性。 MOV的主要特性:当MOV两端施加的电压在标称额定值以内时,其阻值几乎无穷大,处于高阻状态。漏电流低至几十微安。当施加在MOV两端的电压略微超过标称比率时。MOV电阻急剧下降,MOV会立即导通,经过MOV的工作电流将会增加几个数量级,这一过程的响应时间可以低至纳秒级,当MOV两端施加电压超过MOV的最大极限电压时。MOV 将完全损坏,无法自行恢复。与TVS相似,二者都是由于遭受了较高的电压触发雪崩效应并导致二极管结击穿,通常,金属氧化物压敏电阻表现出高度非线性的电流-电压特性。 它们在低压下具有高电阻,在高压下具有低电阻。 然而,与瞬态电压抑制二极管不同的是,金属氧化物变阻器会在吸收重复瞬态浪涌时性能下降,也就是说它的性能会随着时间的推移而下降,简单来说就是寿命有限。 压敏电阻的关键参数有最大工作电压,压敏电压,最大钳位电压,浪涌电流,吸收能量,电容,漏电流等,最大工作电压是典型漏电流小于指定值的最大稳态电压。最大钳位电压是在具有特定脉冲电流和波形的情况下在器件上测得的最大峰值电压。吸收能量是在指定浪涌波形下,可以在不损坏压敏电阻的情况下压敏电阻所能耗散的最大能量。在为特定的过压保护电路选择合适的 MOV 时,硬件工程师必须首先确定被保护电路的工作参数,包括:浪涌事件期间的峰值电压和电流等电路条件,这些主要看你的产品的测试标准,里面会有对应的波形参数。MOV 连续工作电压,正常情况下应比最大系统电压高 20%,MOV 必须承受的浪涌次数,这个和产品寿命有关,可以大致估计,受保护电路可接受的允通电压,也就是最大耐压,最后就是电路必须遵守的任何安全的标准,这个就要看你得产品测试标准了,比如IEC相关的浪涌防护标准。
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受教了,如果能类比一下压敏二极管会更好一些。