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基于瞬态热阻抗模型的氧化锌压敏电阻散热能力研究

2014-03-21行鸿彦杨天琦宋晨曦

仪表技术与传感器 2014年6期

张 欣,行鸿彦,杨天琦,宋晨曦

(1.南京信息工程大学,江苏省气象灾害预报预警与评估协同创新中心,江苏南京 210044;2.南京信息工程大学,中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室,江苏南京 210044;3.南京市气象局,南京市气象服务中心,江苏南京 210009)

0 引言

MOV型电涌保护器(Surge Protection Device,SPD)因其自身特有的泄放电流能力、非线性性质、残压限制水平等在现代防雷技术中受到大量研究人员的关注[1-7]。随着智能电网及信号传输系统对电压保护水平要求的提高,人们在SPD因故障模式影响其正常工作等问题方面做了大量的研究工作[8-13]。除了冲击老化劣化外,MOV芯片在各种非正常工作状态下因热量累积过快、散热能力不足致使其温度过高而引起的热熔穿和热劣化同样会影响其对电流的泄放[14],因此,对于MOV芯片散热能力与热量累积之间相互关系的研究也十分重要。

文献[15]提出MOV芯片因制造工艺的差异导致局部电位梯度过高、电流密度过大、局部温度升高,不均匀热应力导致其局部过热熔穿或炸裂。除此以外,MOV的热熔穿热劣化过程与芯片在交直流下对热量累积的吸收能力,以及芯片的散热能力等都有直接关系[16]。

目前,MOV芯片对热量吸收能力的研究多基于实验验证,结果表明,MOV对热量的耐受能力与MOV电压梯度、低温焊锡连接点位置、通流容量、能量耐受密度等有关[17],一般直流电比交流电造成的发热量大10%左右[18]。

对于MOV芯片散热能力的研究,同样基于对热量累积的试验分析上。通过对比不同参数芯片热量累积耐受能力的大小,间接得知MOV散热能力与其制造工艺及片径有直接关系[15-16]。……

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