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什么是 MOV:金属氧化物压敏电阻教程

  • 发表时间:2021-08-24 08:30:58
  • 来源:MOV
  • 人气:58

什么是 MOV?并非每个项目都需要相当大的电压供应。有时,您需要为您的电路提供特定数量的电压 - 甚至保护您的课程免受损坏。

因此,如果您需要一些东西来保护您的电路免受高电流水平的影响并调节电压并防止设备故障 - 您来对地方了。

在这方面,几乎不可能获得电路所需的确切电压。幸运的是,有一个解决方案。

您只需要一个金属氧化物压敏电阻。

另外,金属氧化物压敏电阻的设计很容易理解,因为它类似于普通二极管。 

在本文中,我们将为您提供选择合适的 MOV 并为您的PCB构建一个所需的一切

你准备好了吗?让我们开始吧。

标准MOV

标准MOV

资料来源:维基共享资源

什么是 MOV

电子世界中的各种应用都需要对高电流或电压进行保护。例如,如果您的电路需要 3.3v 电源但获得 5.5v 集合。多余的功率可能会损坏电气元件。

这就是 MOV 发挥作用的地方。

虽然我们说 MOV,但我们并不是指 MOV 视频和文件格式的 MOV 文件扩展名。我们谈论的是金属氧化物压敏电阻。

金属氧化物压敏电阻器是用于电路保护的常见类型的压敏电阻器。它具有氧化锌和其他金属氧化物(钴、锰等)成分的混合物此外,这些组件位于两个电极之间——金属板。 

此外,MOV 是保护各种重型设备免受短脉冲电压影响的关键组件。

带有 MOV 的电路板

带有 MOV 的电路板

资料来源:Explainthatstuff.com

换句话说,MOV 是一组相互并联的二极管。这组二极管创建了二极管边界结。此外,它的并行模式设计使其能够更好地处理能量。但是,如果您想提供更好的额定电压,请串联连接二极管。

MOV:二极管集合

MOV:二极管集合

来源:Flickr

MOV 也被认为是一种可变电阻器。它根据您在电路上施加的电压量来改变其电阻。 

当大电流通过时,MOV 会降低其电阻值。此外,它还可以用作短路。因此,您会发现 MOV 与保险丝并联,以保护您的课程免受电压尖峰的影响。

压敏电阻 S14K385

压敏电阻 S14K385

资料来源:维基共享资源

MOV 是如何工作的?

如前所述,MOV 是一种可变电阻器类型,可根据施加的电压改变其电阻。与电位器不同,MOV 的电阻在其两端的电压增加时降低,反之亦然。

那么,这种电涌保护器是如何工作的呢?

正常工作时,MOV 的电阻会很高,因此它只消耗最小的电流。 

但是,当网络中发生浪涌时,MOV 会上升到钳位电压的阈值电压以上并吸收更多电流。 

出于这个原因,MOV 消散浪涌并保护其他电子元件免受损坏。

但是,有一个问题。

MOV 只能保护您的电路免受短时浪涌或电压尖峰的影响持续的浪涌会损坏 MOV 和路线。此外,将 MOV 暴露于重复的高压尖峰会降低其性能。 

怎么样?因为只要发生浪涌,MOV 的钳位电压就会降低。一段时间后,它可能会被摧毁。  

幸运的是,这个问题有一个简单的解决方案。

您会发现大多数 MOV 与保险丝(热敏开关)串联。每当 MOV 从电路中汲取高电流电平时,保险丝就会激活。一旦瞬态电压流过元件,MOV 就会为下一个电压做好准备。

MOV 性能

该压敏电阻主要用作线路电压浪涌抑制器当其两端的电压小于钳位电压时,它不导电。但是,如果 MOV 收到高于压敏电阻可以处理的浪涌额定值,则它不会执行。这样做的结果是损坏的 MOV。

损坏的MOV

损坏的MOV

资料来源:维基共享资源

此外,压敏电阻的性能会随着时间的推移而下降。您可以在制造商的图表上找到任何 MOV 的使用寿命。制造商的图表将为您提供时间、电流和通过组件的瞬态脉冲数的详细读数和图表。

电压浪涌抑制器

电压浪涌抑制器

资料来源:维基百科

能量等级是影响 MOV 性能的另一个因素。当额定能量增加时,会影响压敏电阻的寿命。出于这个原因,MOV 可以处理的瞬态脉冲数量会发生变化。 

您还可以通过并联更多的压敏电阻来提高性能。提高评级也有助于提高 MOV 的性能。

MOV 性能的另一个优点是它的响应时间。MOV 可以在纳秒内使尖峰短路。但是,某些特性(例如元件引线的电感和安装设计方法)会影响响应时间。

MOV 规格

以下是您在购买或制作 MOV 时需要注意的一些事项:

最大工作电压

它是 MOV 可以处理的最大稳态直流电压。通常,漏电流值应小于规定值。

压敏电压

为电压选择 MOV 时,最大连续 RMS 电压应略高于预测电压供应。例如,230 电压电源的 260v RMS。

最大钳位电压

当您向组件施加特定的脉冲电流时,您可以获得此信息。它可以帮助您实现最大峰值电压。此外,它是允许 MOV 耗散和传导浪涌电流的电压。

浪涌电流 

浪涌电流是设备可以处理而不会损坏的最高峰值电流。它通常发生在给定的时间段内。您的 MOV 必须转移浪涌电流,同时允许常规电流为您的电路供电。

浪涌偏移

浪涌偏移是浪涌电流通过 MOV 后电压的变化。因此,当浪涌发生时,它会降低额定钳位电压并在波后产生电压变化。

能量吸收

能量吸收是特定波形在没有很多问题的情况下耗散的最大能量。 

要运行所有设备,您可以使用具有预定值的特定受控电路来确定此值。 

此外,您可以用标准瞬态 x/y 表示能量。这里,y 是达到峰值一半所需的持续时间,而 x 是快速上升。

电容

由于 MOV 是两个金属板,中间有电介质,因此它充当 nF 范围内的电容器。因此,尺寸越大,电容越大。但是,在发生浪涌事件之前,这不会影响交流或直流电源。

漏电流

从任何设备中的交流或直流电路流到大地的电流就是漏电流。它还指压敏电阻在钳位电压以下工作时吸收的电流量。

响应时间

响应时间是指在浪涌事件发生后 MOV 开始导通的时间。MOV 的标准响应时间为 500 皮秒。但是,没有必要比较响应速度,因为大多数瞬态电压的上升时间较慢。同样,电路直接影响有引线 MOV 的响应时间。

最大交流电压

最大交流电压是您可以不断传输到压敏电阻的最大 RMS 电压。选择最大 RMS 值时,它应该比实际 RMS 电压高一点。

MOV放大电路Ť 

您通常会发现 MOV 与保险丝并联。这是一个电路图,向您展示MOV在电子电路中的工作。

MOV电路图

MOV电路图

当电路电压在额定范围内时,MOV将具有高电阻。然而,当电压尖峰发生时,它会穿过 MOV 并将 MOV 的电阻降低到一个较低的值。因此,电流通过电路而不是 MOV。因此,它变成短路。

出于这个原因,电压的大尖峰反而通过了 MOV。因此,保险丝熔断并使电路与电源电压断开。 

虽然在瞬态电压的情况下,高压总是会恢复正常。另外,高电流的持续时间不足以损坏保险丝。因此,当电压恢复正常时,电路将恢复其正常运行。

因此,如果您在电路中发现损坏的 MOV,则可能是多个高额外电压尖峰的结果。

如何建立一个

您可以使用金属氧化物和其他金属氧化物(如铋和锰的氧化物)的陶瓷粉末制作金属氧化物压敏电阻。最重要的是,MOV 由氧化锌 (90%) 和少量其他金属氧化物组成。如果您将金属氧化物的陶瓷粉末保持在两个电极(金属板)之间完好无损,将会有所帮助。

此外,金属氧化物颗粒在每个二极管之间形成二极管结。因此,MOV是几个串联的二极管。因此,当您向金属板施加小电压时,可能会导致所有连接处发生反向漏电流。

浪涌保护器

资料来源:维基共享资源

MOV 符号

压敏电阻符号与热敏电阻的字符非常相似。它有一个矩形的初级电阻符号,对角线穿过它。此外,它还具有一个与压敏电阻符号主体平行的小附加部分。这显示了压敏电阻的非线性特性。下面是这个角色的样子:

MOV 符号

MOV 符号

选择合适的 MOV 进行保护

现在我们知道什么是金属氧化物压敏电阻以及它如何保护您的电路免受瞬态电压的影响。让我们看一些提示,以帮助您选择正确的金属氧化物压敏电阻进行电路保护。

  1. 选择金属氧化物压敏电阻时,您需要做的第一件事是确定连续工作电压。这是您将在压敏电阻上提供的电压。因此,您应该选择最大直流或交流电压略高于施加电压的压敏电阻。 

通常,人们选择最大额定电压的压敏电阻,比实际线路电压高10-15%。

因此,如果您的目标是低漏电流,则可以使用具有更高工作电压的压敏电阻。

  1. 了解压敏电阻在出现浪涌尖峰时可以吸收的能量。您可以通过一个简单的实验来确定这一点。根据数据表上的规格在浪涌期间使用压敏电阻的最大负载。 

实验完成后,选择耗散更多能量的金属氧化物压敏电阻,该能量等于或略高于浪涌期间所需的能量耗散。

  1. 计算通过压敏电阻的浪涌电流。在任何情况下,请确保选择浪涌电流等于或略高于所需额定电流的压敏电阻。

  2. 同样,您还应该找到所需的功耗。因此,无论如何,请确保选择额定功率等于或超过电路所需功率处理能力的压敏电阻。 

  3. 如果您不确定要选择什么功率、浪涌电流和额定能量,请始终选择具有更高功率、额定能量和浪涌电流的设备。

  4. 最后,选择正确的型号以提供您可以根据输入或输出允许的最大电压值选择的正确钳位电压。确保您的电路可以处理允许的电压。

移动应用

您可以将金属氧化物压敏电阻用于各种应用。您可以在有电压尖峰风险的电路中使用 MOV。电涌保护器和条带是 MOV 更常见的应用。 

浪涌保护电路

浪涌保护电路

资料来源:维基共享资源

此外,您可以在连接到主电源、各种通信线路、数据系统、数码相机、计算机、电源系统、个人数字助理和 MP3 播放器的电源中找到 MOV。 

MOV 不太常见的应用包括用于检测、调制和频率转换的微波混频器。

四舍五入

选择正确的金属氧化物压敏电阻进行保护并不是一项艰巨的任务。您需要做的就是了解 MOV 的工作原理以及如何选择您的值。

压敏电阻在敏感电子电路中的作用是防止电压超过设定值。这允许压敏电阻变成短路,切断电流并防止额外电压造成任何损坏。 

您对 MOV 有任何疑问或顾虑吗?请随时与我们联系;我们很乐意提供帮助。