浅谈TMOV对家用电器的浪涌防护

浅谈TMOV对家用电器的浪涌防护

刘东乐

（厦门赛尔特电子有限公司 361006）

摘要:金属氧化物压敏电阻（以下简称MOV）以其优越的非线性伏安特性，在浪涌保护领域应用十分广泛，并处于重要地位。由于MOV在工作时存在一定的漏电流，在持续电压作用下漏电流有增大的倾向，而且在大电流作用下，其性能更易发生劣化和失效。特别是在需要使用直径达到∮10mm及以上的MOV，在劣化和失效时，往往产生大量的热量， MOV燃烧和爆裂的现象时有发生，必需有过热保护措施。目前，出现了多种对MOV过热保护方式，其中以具有热保护的金属氧化物压敏电阻器（以下简称TMOV）最为引人注目，它比较符合国家GB18802.1-2002及国际TEC61643、UL1449-3rd的相关防雷标准，有希望逐步替代没有任何热保护的MOV，应用于家用电器中，并成为家用电器首选的浪涌防护器件，为用户带来切实可靠的安全保障。

关键词：浪涌保护MOV TMOV 热保护

Abbreviated TMOV

Liu Dongle

(Xiamen SET Electronics,361006)

Abstract: Metal Oxide Varistors play a critical role in the field of

surge protection, and widely used as key component for over-voltage protection, owing to its excellent Non-linear Volt-ampere Character. However, the MOVs might thermal runaway due to the increasing leakage current, or burn and burst in the event of a short-circuit fault. For against MOV's failure and preventing catastrophic accident, it is necessary to add a breaker connecting with the MOV in series. At present, many solutions of MOV's thermal protection arise, the different solution uses different technology. Thermal fuse technology is a prominent and effective solution, because it has a good thermal coupling with the physical body of the MOV. When the body of MOV being heated up by the fault current through it, the thermal fuse will break. Thermally protected MOVs, which integrate a thermal fuse and a disk Varistor in a single package, comply withUL1449 3rd, IEC61643, GB18802.1-2002 standard. Thermally protected MOVs can substitute the standard MOV and offer higher security, never fire or burn, most suitable for home appliance against surge protection.

1 前言

随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，用电设备越来越多，电网越来越密，电气设备遭受雷害的事件也频出报端。雷电灾害虽是小概率事件，但发生时往往伴随着巨大的财产损失，甚至危及

人身安全。近年来国家对防雷减灾工作已十分重视。

雷电灾害主要由直击雷、感应雷和雷电波侵入三种因素引起，一般建筑物上的避雷针、防雷带以及引下线等防雷设施只能预防直击雷，而强大的电磁感应产生的感应雷和由雷电波侵入的过电压却能袭入室内，危及家用电器设备的安全，轻则引起设备失灵，重则导致设备内元器件失效，甚至引发火灾。

电源浪涌不仅源于雷击，还源于出现故障的电力系统。当投切大负荷时，会产生叫做“操作过电压”的电源浪涌。雷击浪涌发生时，通过电网快速传输，虽经衰减，但到室内安放的家用电器时可能仍有上千伏，这个高压脉冲的持续时间很短，只有几十到几百个微秒，也许不足以烧毁电视机、空调器及洗衣机等家电设备，但是对于家电内部的半导体元器件却造成很大的威胁，直接影响家电使用效果和寿命。

据有关资料，美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000h(约一年零两个月)的时间内，在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性地损坏电子设备。

2 MOV的广泛运用

为了解决家用电器可能遭受的雷电涌压，很多家用电器都装配了压敏电阻器，如电视机、空调、洗衣机、电冰箱、电脑等。金属氧化物压敏电阻器（Metal Oxide Varistor简称MOV）,它以其优越的非线

性的伏安特性,及快速的响应速度，大的通流容量,没有续流，低的残压等优点,被广泛用作线路、设备及元器件的过电压保护和浪涌吸收元件。例如，电视机、空调、电脑、洗衣机等多已安装∮14mm或∮20mm的MOV。

3 MOV为何要采取过热保护？

MOV虽有卓越的功能和作用，但它可能因工作一段时间后泄漏电流的增大或因多次承受雷电流或因暂时过电压的作用而失效，特别是∮10mm及直径更大的MOV,在失效时将伴随着大量热量,如果没有有效、迅速的保护措施，将失效了的MOV及时从线路中脱离，便会造成整个供电线路的短路事故，并引起着火或爆炸。MOV失效模式主要分为大电流失效和小电流失效两种，大电流失效模式是MOV 遇到暂时过电压，MOV被快速击穿，形成低阻抗短路，短路电流很大，可以依靠与MOV串联的电流熔断器来切断电路。MOV在小电流失效模式下，主要由MOV频繁承受浪涌侵袭，漏电流增大引起高阻抗短路，此时与MOV串联的熔断器不能达到它的熔断电流而无法熔断，高阻抗短路会产生很大的焦耳热，引起MOV周围的可燃材料的温度升高，如没有过热保护措施，就可造成MOV燃烧和爆裂现象的发生。如采取了过热保护措施，那么就可使MOV在温度异常升高时从电路中脱离，以保障电路及设备安全。