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压敏电阻保护电路设计讲解

⊳䖜AUMOV™㌱ࡍૂLV UltraMOV™㌱ࡍ儎⎠⏂⭫⍷ুᮅ⭫䱱䇴䇗᤽঍ুᮅ⭫䱱⴪⍷⭫䐥ؓᣚᓊ⭞䇴䇗᤽঍2 3 AUMOV™系列压敏电阻介绍5 LV UltraMOV™压敏电阻系列介绍6 压敏电阻基础8汽车MOV 背景信息和应用例举11 LV UltraMOV™背景信息和应用例举13 低压直流 MOV 选型16 瞬态浪潮抑制技术18 金属氧化物压敏电阻(MOV )介绍18 压敏电阻串、并联21 附件:技术规格和零件号相互参照本文件的技术规格说明和说明性材料为出版时所知的最准确的描述,如有变更,恕不另行通知。

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3AUMOV TM 系列压敏电阻介绍以上器件有以下规格:• 磁盘大小: 5mm, 7mm, 10mm, 14mm, 20mm • 额定工作电压:16–50VDC额定浪涌电流:400-5000A (8/20ps )• • 额定助推起动功率:6-100焦耳• 额定负载突降: 25–35 VAUMOV TM 系列特点• 符合AEC-Q200(表10)的规定• 强劲的负载突降和助推起动功率• 通过UL 认证(可选环氧树脂涂层)• 较高的工作温度:最高达125°C (可选酚醛树脂涂层)• 较高的额定峰值浪涌电流和能量吸收能力AUMOV TM 系列的优点• 符合汽车行业要求• 符合ISO 7637-2的规定• 有助于电路设计员符合UL1449标准• 适合高温环境和应用• 卓越的浪涌保护和能量吸收能力,提高了产品的安全性• 具有通过TS16949认证的生产器件AUMOV™系列压敏电阻是专为保护低压(12VDC 、24VDC 和42VDC )汽车系统的电路而设计的。

该系列压敏电阻有5种磁盘规格,径向引线可选择环氧树脂涂层或酚醛树脂涂层。

汽车MOV 压敏电阻符合AEC-Q200(表10)的规定,能够提供强劲的负载突降、实现助推起动、产生额定峰值浪涌电流以及具有高能量吸收能力。

4AUMOV TM 系列应用AUMOV TM 系列零件编号体系其他非标准选择包装:纸盒B: 散装T:磁带和卷盘A: 弹药Ammo包引脚样式 : L1:直L2:曲L3:串联L4:修剪/卷曲(仅供散装)涂层:E = 环氧树脂P = 酚醛树脂V M(AC)RMS:14V - 42V磁盘大小:5 - 20mm 力特“压敏电阻”:V 05E 14L1B AUTO 汽车系列:符合无铅、RoHS和无卤条件XXXXX纸盒AUMOV TM 系列压敏电阻非常适用于保护各种汽车电子应用软件的电路,包括专为安全系统、车体电子元件、动力传达系统、加热/通风/空调控制、导航、中央控制台和信息娱乐系统设计的电子模件。

5LV ULtraMOV™压敏电阻系列以上器件的尺寸和额定电压如下:• 磁盘直径: 5mm, 7mm, 10mm, 14mm and 20mm • 最大连续电压(VDC): 14V - 56V• 1mA 时压敏电阻的电阻(正常电压): 18V - 68VLV UltraMOV ™系列特点• 突破性设计使低压压敏电阻具有较高的额定峰值浪涌电流• 具备浪涌保护所需的较少的印迹和体积• 具有较高的能量吸收能力• 具有较高的抗温度周期变化性• 可选用酚醛树脂涂层• 符合无铅、无卤和RoHS 规定。

LV UltraMOV ™系列的优点• 由于能够在整个使用寿命内都能处理较高的浪涌,所以具有长期的可靠性• 电路板有更多的空间,供高价值功能元件使用。

• 使用较小的磁盘,降低制成品的重量和成本• 临界浪涌保护装置模块解决方案提供较高的浪涌处理密度• 较高的工作温度范围——高达125°C • 环保产品LV UltraM OV™低压高浪涌电流压敏电阻系列以较小的磁盘尺寸提供较大的额定浪涌,是小型直流电压应用软件最理想的电路保护解决方案。

最大额定峰值电流可达8KA (8/20µs 浪涌),高峰值浪涌保护,包括雷击干扰、电线内电快速瞬态浪涌及工业应用中的感应尖峰6提高的保护等级——较高的浪涌耐受性和较长的使用寿命零件尺寸更小——设计更紧凑更高的工作温度范围压敏电阻基础 与同规格的标准力特系列产品相比,LV UltraMOV™压敏电阻能够抵抗更高的浪涌电压/电压以及更多的浪涌冲击。

例如,新型10mm LV UltraMOV™压敏电阻可额定抵抗最大2000A 的浪涌电流,是标准压敏电阻的4倍。

较高的额定浪涌功率也能够延伸使用寿命,拉高可靠性,因为在使用期限内,MOV 的退化作用很小。

LV UltraMOV™压敏电阻比标准力特变阻器的尺寸小,但浪涌承受能力相同。

这既减少了对PCB 空间的要求,也降低了零件的高度。

例如,可以用额定承受浪涌能力为500A 的新型5mm LV UltraMOV™压敏电阻取代最高能承受500A 浪涌电流的普通10mm MOV。

MOV 的大小从100mm 缩小到5mm ,安装高度由14mm 降到10mm 。

酚醛树脂涂层LV UltraM OV™压敏电阻可在温度高达125℃的环境内工作,所以适合在恶劣条件下使用,比如工业应用。

压敏电阻是压敏非线性器件,其电气性能和反向齐纳二极管类似。

其对称瞬时击穿特性可使压敏电阻展现出卓越的瞬时抑制性能。

当遇到高压瞬态浪涌时,压敏电阻压敏情况会发生数个数量级的改变——从近似开路到高导电水平——从而将瞬态浪涌电压抑制在安全水平。

输入瞬态浪涌脉冲所具有的潜在破坏性能量被压敏电阻吸收,从而保护易损电路元件。

压敏电阻技术规格说明书所用的术语7汽车MOV背景信息和应用例举低压线路的威胁120V甩负荷85V 噪音24V 助推起动标称14V6V 曲柄反向电池ISO 7637关于汽车EMC瞬态浪涌的要求8负载突降是指负荷移除后车辆供电电压发生的情况。

如果负荷突然迅速移走(如发动机正运转时断开电池连接),电压在变平稳前会突然上升,从而损坏电气子元件。

在一般的12V 电路中,负载突降可升高到120V ,持续时间长达400毫秒,之后才会衰减——这个时间,造成严重伤害已绰绰有余。

9负载突降V B = 14V T= 40ms to 400msR = 0.5Ω to 4ΩLoad Dump T ransient负载突降波形(ISO 7637规定) 10汽车应用防交流发电机瞬态浪涌系统保护System Protection against Alternator Transients车辆子系统模块瞬态浪涌保护安全气囊电机信息娱乐等汽车继电器浪涌保护Automotive Relay Surge Protection超动指示灯扬声器等交流发电机为电子元件供电时,可能会损伤车辆子系统,如ECU 、安全气囊等。

力特汽车MOV 可用作直流电源线瞬态浪涌的分流器。

一般情况下,在切换继电器触点期间,继电器会产生电弧放电,从而损伤IC和其他感应电子器件。

力特汽车MOV能够吸收继电器磁场释放的电弧放电能量。

有许多应用都采用12VDC-48VDC 电路,包括通讯电源、传感、自动化、控制和安全系统。

这些线路会因雷电、功率切换产生的电感尖峰以及感应电源线波动产生的快速瞬态浪涌而出现瞬态浪涌。

例如,继电器开/关会导致线圈电感磁场瞬态浪涌,因而产生较高的电压尖峰。

与电压抑制所用的其他限制技术和电撬技术,压敏电阻技术仍然是保护12VDC-48VDC 线路不受高能量浪涌损坏的最具成本效益的方式之一。

LV UltraMOV ™背景信息和应用实例典型应用LV UltraMOV ™ 压敏电阻广泛应用在以下领域:雷电感应瞬态浪涌感应负载切换多数因附近闪电而引起的瞬态浪涌会对电子器件的电气和通讯电线产生电磁干扰。

切换变压器、发电机、电机和继电器产生的感应负载会导致高达数百伏和数百安的瞬态浪涌,并且持续时间长达400毫秒一般应用通讯/SPD 应用Telecom/SPD Application室外低压应用安全系统/LED 保护LoadAC/DC12V/24V/48V DC 输出12V/24V AC/DC 输入通讯电压装置(PSU )的电压范围一般为36VDC—72VDC 。

LV UltraMOV™可用于电压低于56VDC 的场合。

低电压浪涌保护装置(SPD )模块用以工业应用,为整个系统提供模块化浪涌保护。

12VAC/DC 和24VAC/VDC 是安全系统部件最常用的电压,如运动传感器、IP 摄像机和DVR 。

由于社会的节能需求,多采用LED 照明。

24V 的LED 灯广泛用于家庭和商业领域。

输入电路使用UltraMOV™压敏电阻可以提高抗浪涌能力,进而延长LED 灯的寿命。

用于48VDC 通讯电源SPD 时,LV UltraMOV™压敏电阻与GDT 串联。

每个SPD 模块需要7-9个UltraMOV™压敏电阻。

UltraMOV™压敏电阻与GDT 串联,提供浪涌保护。

对于工业应用,继电器线圈一般用于开关控制液/气的阀门。

由于继电器的开关作用,继电器线圈内的电流才得以持续流通,导致较高的电压尖峰。

利用LV UltraMOV™压敏电阻与继电器开关并联,可延长继电器的使用寿命,防止切换继电器触点时电弧放电。

UltraMOV™压敏电阻能够吸收继电器磁场释放的电弧能量。

工业/过程控制应用感应浪涌保护C C L R C = 杂散电容= 继电器线圈电感= 继电器线圈电阻Industrial/Process Control Application(LV MOV Applied in parallel with the Relay Circuit as shown)如何选定低压直流MOV浪涌保护用MOV选择过程示例:电路条件和要求•24VDC 直流电路。

••浪涌期间峰值电流1000A。

•要求能经受40次浪涌。

•其他元件(控制IC等)最高耐受300V电压。

找到解决方法的途径:要想查明MOV的额定电压,应留出20%的余额,用以电压浪涌和电源公差。

•24V DC × 1.2 = 28.8V DC•因此,MOV额定值为31V直流。

•选用MOV磁盘尺寸——选用那些最低符合1000A浪涌要求的产品。

–使用LV UltraMOV™系列数据表中脉冲定值曲线来确定在1000A的条件下每40脉冲时各系列产品的脉冲承受能力。

浪涌电流波形8x20ps,电压1.2x50µs。

–使用选定MOV 数据表内V-1曲线来确定峰值电压低于上限1000V 。

脉冲定值曲线:14mm 脉冲定值曲线V14x11P - V14x40P20mm 脉冲定值曲线110100100010000浪涌电流(A )脉冲持续时间 (µs)101001000100001x 2x 15x 102x 103x 104x 105x 106x通过确定值定脉冲来确定所需LV UltraMOV™压敏电阻的磁盘尺寸符合使用要求。

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