氧化鋅壓敏電阻器的工頻過電壓（TOV）特性
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氧化鋅壓敏電阻器自身性能的形成當(dāng)然是配方和工藝共同作用的效果，我們只討論已形成氧化鋅壓敏電阻器性能對(duì)TOV特性的影響，從而為提高氧化鋅壓敏電阻器的TOV特性提供方向。
對(duì)于同一規(guī)格的氧化鋅壓敏電阻器，其壓敏電壓不會(huì)是同一個(gè)值，總會(huì)有一定的離散分布。在同一幅值的TOV電壓施加時(shí)，壓敏電壓高的產(chǎn)品就會(huì)比壓敏電壓低的產(chǎn)品負(fù)荷低，從而前者會(huì)表現(xiàn)出較長的TOV耐受時(shí)間，前者的TOV耐受特性優(yōu)于后者。但壓敏電壓不是氧化鋅壓敏電阻器性能中影響TOV耐受特性的本質(zhì)。為了從本質(zhì)上找出影響TOV特性的氧化鋅壓敏電阻器的自身因素，以下的討論是基于壓敏電壓相同的同一規(guī)格的氧化鋅壓敏電阻器，在同一幅值的TOV電壓作用下，影響TOV耐受時(shí)間長短的本質(zhì)因素。
可以耐受給定幅值的TOV電壓的時(shí)間赿長，氧化鋅壓敏電阻器的TOV耐受時(shí)間特性赿好，TOV耐受能力赿強(qiáng)。
(1) 要使耐受TOV電壓的時(shí)間長而不發(fā)生損壞或不發(fā)生熱崩潰，則需要耐受更大的能量，所以提高氧化鋅壓敏電阻器可耐受的TOV能量，就能提高產(chǎn)品的TOV耐受特性。產(chǎn)品可耐受的能量，與產(chǎn)品的均勻性和熱穩(wěn)定性相關(guān)，均勻性和熱穩(wěn)定性直接與配方和工藝過程相關(guān)，通過提高產(chǎn)品的均勻性和熱穩(wěn)定來提高其TOV耐受特性是可行的。
(2) 要使耐受的TOV電壓的時(shí)間長，就必須將能量消耗拉長，溫升減慢，這就需要通過降低TOV電壓施加后流過的電流來降低TOV功耗，也就是要求氧化鋅壓敏電阻器在TOV工作區(qū)具有合適的伏安特性和伏安特性溫度特性。對(duì)應(yīng)于TOV電壓時(shí)流過氧化鋅壓敏電阻器的電流赿小，功率就赿?。籘OV工作區(qū)的電壓溫度系數(shù)正或負(fù)的很小，也就是電流溫度系數(shù)為負(fù)或正的很小，隨著TOV電壓施加時(shí)溫度的升高流過的電流向小變化或變大趨勢(shì)小，功率變小或變大很小，這均會(huì)提高TOV耐受時(shí)間，從而提高TOV耐受特性，合適的伏安特性需要相應(yīng)的配方和工藝來實(shí)現(xiàn)。
所以，就氧化鋅壓敏電阻器自身來說，均勻性、熱穩(wěn)定性、TOV工作區(qū)的伏安特性和伏安特性的溫度特性影響TOV耐受特性。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/230973.htm
圖1 沖擊前后伏安特性的變化
4 相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)TOV特性影響因素的討論
4.1 熱處理對(duì)氧化鋅壓敏電阻器TOV耐受性能的影響
文獻(xiàn)[2]討論熱處理對(duì)氧化鋅壓敏電阻器工頻過電壓耐受特性。其試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，施加85%U1mA的工頻交流電壓時(shí)，隨著熱處理溫度的提高和時(shí)間的加長，其初始電流增大，耐受時(shí)間減小，TOV特性變差，其觀點(diǎn)認(rèn)為熱處理會(huì)使TOV耐受特性變差。
其實(shí)，正如前文所述，文獻(xiàn)[2]中熱處理改變了產(chǎn)品TOV電壓工作區(qū)的伏安特性，伏安特性曲線向電壓增大的方向移動(dòng)，使得對(duì)應(yīng)TOV電壓的電流增大，從而使耐受時(shí)間變短，TOV特性變差。
4.2 限制電壓對(duì)TOV耐受特性的影響
文獻(xiàn)[1]討論氧化鋅壓敏電阻器的限制電壓與工頻過電壓耐受性能的關(guān)系。其試驗(yàn)數(shù)據(jù)指出，壓敏電壓同為556V的14Φ產(chǎn)品，施加最大允許交流工作電壓1.25倍的過電壓，不同限制電壓的產(chǎn)品呈現(xiàn)不同的耐受時(shí)間，限制電壓大則耐受時(shí)間長，TOV特性好。
實(shí)際上，試驗(yàn)中過電壓工作點(diǎn)的氧化鋅壓敏電阻器流過的電流也就是數(shù)10mA，而測試限制電壓時(shí)的電流則在50A，限制電壓大對(duì)應(yīng)的大電阻值只是50A時(shí)的值，不能直接表示數(shù)10mA時(shí)的電阻值。而是由于氧化鋅壓敏電阻器伏安特性的連續(xù)性趨勢(shì)，根據(jù)50A時(shí)大限制電壓可以推知數(shù)10mA的電壓也大而獲得大電阻。其實(shí)質(zhì)是大限制電壓的產(chǎn)品的伏安特性曲線向高電壓偏移，同樣的TOV電壓時(shí)大限制電壓產(chǎn)品顯示出大的電阻值，功率小而TOV耐受特性好。
4.3 8/20μs脈沖沖擊處理對(duì)TOV特性的影響
文獻(xiàn)[3]和[7]討論了8/20μs脈沖沖擊處理對(duì)TOV特性的影響。文中指出，8/20μs脈沖沖擊處理后氧化鋅壓敏電阻器的TOV耐受特性提高了。
這同樣是因?yàn)?/20μs脈沖沖擊處理后改變了產(chǎn)品的伏安特性，使得TOV電壓工作區(qū)的曲線向高電壓偏移，降低了工作功率，提高了TOV耐受時(shí)間。
表1是14D681產(chǎn)品不同沖擊強(qiáng)度后VI特性變化的數(shù)據(jù)。圖1是VI特性變化的示意圖，其中顯見，沖擊確實(shí)改變了伏安特性曲線，使1mA以下的區(qū)間電壓變?。ㄗ柚底冃。?，1mA以上的區(qū)間電壓變大（阻值變大）。這也是沖擊能提高TOV特性的原因。
規(guī)定TOV絕對(duì)幅值時(shí)，沖擊引起一個(gè)工作點(diǎn)的TOV特性變好，并不能說明在所有TOV電壓工作區(qū)段均可以提高TOV耐受特性?？梢詮谋?和圖1看出，在較低工作點(diǎn)附近沖擊引起氧化鋅壓敏電阻器電壓下降電阻值降低，如果TOV工作點(diǎn)在此則會(huì)產(chǎn)生大的工作電流而加大功率，導(dǎo)致TOV耐受特性下降；而在再大一點(diǎn)的工作點(diǎn)，則有可能因沖擊引起氧化鋅壓敏電阻器電壓升高電阻增大，導(dǎo)致TOV耐受特性的下降。而通常沖擊會(huì)引起小于1mA的工作區(qū)電壓降低，加電時(shí)功率變大，從而也能解釋沖擊會(huì)導(dǎo)致靜態(tài)壽命降低。
對(duì)于以壓敏電壓的比例給出的TOV電壓幅值，從圖1可以看出，沖擊總會(huì)引起伏安特性的非線性變差，所以施加相對(duì)幅值的TOV電壓時(shí)，總能獲得變小的電流值，減小功率而提高TOV耐受特性。但隨著沖擊強(qiáng)度的加大，對(duì)壓敏電阻結(jié)構(gòu)的損壞會(huì)嚴(yán)重降低均勻性和熱穩(wěn)定性，使其能量吸收能力變得很低。當(dāng)這一因素起決定作用時(shí)，沖擊就會(huì)降低TOV耐受特性，這也與文獻(xiàn)中的結(jié)果相符。
評(píng)論