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文档简介

ICS31.040.99

L13

团体标准

T/CECAXXX—20XX

有可靠性指标的

金属氧化物压敏电阻器总规范

GeneralSpecificationforMetalOxideVaristors(MOVs)EstablishedReliability

(征求意见稿)

(本稿完成日期:2018-10-25)

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电子元件行业协会发布

T/CECAXXX—XXXX

有可靠性指标的金属氧化物压敏电阻器(MOV)总规范

1范围

1.1主题内容

本规范规定了有电压/温度寿命指标和脉冲寿命指标的金属氧化物压敏电阻器(MOV)的技术要求,

试验方法和质量保证要求。

1.2适用范围

本规范适用于要求有工作寿命指标的MOV。工作寿命从电压/温度寿命和脉冲寿命两个方面进行评

定。

电压/温度寿命从5年到30年,对应的百万元件-小时的失效产品数为22.7~3.8只。该失效率是在规

定的最大连续工作电压和最高工作温度下进行寿命试验,按60%的置信度确定,并按10%的生产方风险

率来维持的。

脉冲寿命表示成“次数”或“年”。寿命次数在没有特别规定时为母体中位寿命,但合同可以规定

母体最小寿命(保证寿命)。寿命次数通过与安装地点的年平均浪涌能量比较,转换成寿命年限。

质量保证规定包括了鉴定批准检验和质量一致性检验的要求。质量一致性检验包括周期检验和逐批

检验两方面。

2规范性引用文件

下列文件在本规范规定的范围内,构成本规范的一部分。如果本规范与引用文件有矛盾,应优先采

用本规范的规定。

GB/T2423.1-2001环境试验第2部分:试验方法试验A:低温

IEC60068-2-1:2007,TestA:Cold

GB/T2423.2-2001环境试验第2部分:试验方法试验B:高温

IEC60068-2-2:2007,TestsB:Dryheat

GB/T2423.21-1991基本环境试验规程试验M:低气压试验方法

IEC60068-2-13:1983,TestM:Lowairpressure

GB/T2423.22-2002电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化

IEC60068-2-14:2009,TestN:Changeoftemperature

GB/T2423.3-2016,环境试验第2部分:试验方法试验cab:恒定湿热试验

IEC60068-2-78:2012,Testcab:dampheat,steadystate

GB/T2423.4-2008环境试验第2部分:试验方法试验Db交变湿热(12h+12h循环)

IEC60068-2-30:2005,TestDbandguidance:Dampheat,cyclic(12h+12-hourcycle)

GB/T2423.28-1982基本环境试验规程试验T:锡焊试验方法

IEC60068-2-20:2008,TestT:Soldering

GB/T2423.60-2008,环境试验第2部分:试验方法试验U:引出端及整体安装件强度

IEC60068-2-21:Testu:robustnessofterminationsandintegralmountingdevices

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GB/T2423.3环境试验第2-20部分:试验T:带导线设备耐锡焊热和可焊性的试验方法

IEC60068-2-20:2008TestT:Testmethodsforsolderabilityandresistancetosolderingheatofdevices

withleads).

IEC60068-2-58:2015,TestTd:Testmethodsforsolderability,resistancetodissolutionofmetallization

andtosolderingheatofsurfacemountingdevices(SMD)

环境试验,第2-58部分:试验TD:试验方法可焊性,耐金属的溶解和表面安装设备的焊接热

(SMD)

GB/T2423.10-1995环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)

IEC60068-2-6:2007,TestFcandguidance:Vibration(Sinusoidal)

GB/T2423.5-1995环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击

IEC60068-2-27:2008,TestEaandguidance:Shock

IEC60695-11-5:2016,Firehazardtesting–Part11-5:Testflames–Needle-flametestmethod–

Apparatus,confirmatorytestarrangementandguidance

IEC61051-1/Ed.3/CD:2017电子设备用压敏电阻器第1部分:总规范

IEC61643-331D18:2017低压浪涌保护器元件第331部分:金属氧化物压敏电阻器(MOV)性能要

求和试验方法

ITU/T-K77电信设备保护用压敏电阻器(MOV)的特性

GB18802.11低压电源系统的电涌保护器,性能要求和试验方法

GB18802.21电信和信号网络的电涌保护器,性能要求和试验方法

GB18802.31用于光伏系统的电涌保护器,性能要求和试验方法

GJB2469A:2001电子元器件失效率试验方法

3术语和定义

下述术语和定义适用于本规范。

3.1金属氧化物压敏电阻器(MOV)metaloxidevaristor(MOV)

用氧化锌和少量其他几种金属氧化物烧结制成的电压限制型非线性电阻器,它在给定温度下的电阻

值(R),可以用电流-电压测试数列的回归方程(1.1)或(1.2)来表达。

注1通常简称为压敏电阻器(VDR)。

注2有两个实用的电阻方程式,它们是:

多项式方程:log=+×log+(log)(1.1)

式中:,和是常数。

幂函数方程:R=+∙(),(1.2)

式中:U,C和β是常数。

3.2电压非线性指数αvoltagenonlinearityindex

表征MOV伏安特性非线性程度的物理量。伏安特性上两个点(I1/U1)和(I2/U2)之间的特性的电

压非线性指数α,等于电流比对数对于电压比对数的比值。

(/)

α=(1.3)

(/)

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MOV直流伏安特性的电压非线性,以电流区间[0.1~1.0]mA的α来代表,脉冲伏安特性的电压非

线性,以2倍电流区间[I~2I]的α来代表,且可表示为等式(1.4)

α=(1.4)

3.3热保护压敏电阻器(TPV)thermallyprotectedvaristor

具有内置的热动接点(Thermallink),当MOV电阻体异常过热时,该热动接点迅速切断MOV与电

路的连接,或改变内部电路的连接方式。

3.4压敏电压varistorvoltage

在规定环境温度下,流过规定的直流参考电流I0时,MOV两端的直流电压值。若无特别规定,直流

参考电流I0=1mA。

3.5电容量Cvcapacitance

以规定电压信号测得的MOV的固有电容量。若无特别规定测试信号为频率1000Hz,有效值1V。

3.6最大连续工作电压(MCOV)UMmaximumcontinuousoperatingvoltage

在规定温度下,可以连续施加在MOV上的最高系统电压;

若系统电压为直流,称为最大连续直流电压UM(DC);

若系统电压为工频交流,以有效值表达,称为最大连续交流电压UM(AC);

若系统电压为特殊波形,以有效值表达,则称为最大连续特殊波形电压UM(S)。

注:若无特别规定,最大连续交流电压UM(AC)的峰值,等于压敏电压Un的公差下限值,电压UM(DC)或UM(S)在MOV中

产生的功耗,大体等于电压UM(AC)产生的功耗。

3.7漏电流ILleakagecurrent

在规定温度下,MOV上施加最大连续工作电压UM时流过的电流,若无特别规定,漏电流为有效值,

但技术文件或合同也可以规定峰值。

注:漏电流有时也称为等待电流。

3.8等待功耗P0standbypowerloss

在规定温度下,MOV上施加最大连续工作电压UM时产生的功率损耗。

3.9标称放电电流Innominaldischargecurrent

波形为8/20,峰值为规定值的脉冲电流,用于测量限制电压。的波前时间为8μs±10%,不规定

半峰值时间公差。

3.10限制电压测量值UC(me)measuredlimitingvoltage

标称放电电流流入时,在MOV两个端子上测得的电压峰值。

注:无论测试电流(电压)的波形为脉冲或正弦波,MOV两端的电压峰值,总是出现在流过它的电流峰值之前,

这个现象称为“峰值移位”。

3.11最大限制电压UC(M)maximumlimitingvoltage

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在样品所代表的一群MOV(或称“母体”,“总体”)中,限制电压的最大值。

3.12静电放电(ESD)脉冲限制电压UC(ESD)ESDdischargelimitingvoltage

静电抑制用SMV,在规定放电脉冲流过时的电压峰值,若无特别规定,测量脉冲为8KV/30A静电

放电脉冲,测试时间点在距离脉冲起点30ns处。

3.13最大脉冲电流IMmaximumimpulsecurrent

压敏电阻器能够承受1次的最大8/20脉冲电流峰值,波前时间为8μs±10%,半峰值时间为20μs±10%。

3.14最高脉冲电压UMtmaximumimpulsevoltage

最大脉冲电流IM流过时,在MOV两个端子上测得的电压峰值。

注:最高脉冲电压UMt是个绝缘配合用参数,用于确定MOV安装部位的空气间隙和爬电距离

3.15额定脉冲电流IRratedimpulsecurrent

临界阻尼的指数形电流脉冲,它等效方波宽度(τ)分别为20μs、200μs、和2kμs,电流峰值分别为

()、()、和(),传输的电荷量(Q=×)为规定值的±5%,MOV承受该电流脉冲的次数,在

重复间隔时间60s的条件下,不小于10次。

注1:该电流脉冲的峰点时间约为(0.5τ),持续时间(总宽度)约为(3τ)

注2:该电流脉冲用于固定样本鉴定批准检验(表6)和逐批检验(表7)。在逐批检验中,应按批量大小抽取不同

数量的样品,分别进行()、()、和()的试验,每只样品试验10次不出现失效为本项试验合格,但试验不

终止,继续进行到失效为止,以失效前的次数作为该样品的寿命次数(),用于计算脉冲寿命特性。在3~6个

月内,每个电流累积试验的样品数不少于15只。

3.16寿命试验脉冲电流ISimpulselifetestcurrent

波形与额定脉冲电流IR相同,峰值为规定值(大体为0.3IR)的脉冲电流,其寿命次数大体为IR寿命

次数的100倍,分别记作()、()、和()。

注:不是质量检验参数,以进行寿命试验所得的寿命次数仅用于计算脉冲寿命特性

3.17静电放电(ESD)脉冲(仅适用于SMV),ESD-impulse

波形符合图1的脉冲电流。

3.18额定平均脉冲功率PMratedaverageimpulsepower

在环境温度25℃下,MOV承受重复脉冲时的最大平均功率。

3.19额定单次脉冲能量EMratedsingleimpulseenergy

在环境温度25℃,MOV承受单次10/1000或2ms脉冲电流时,允许吸收的最大能量。

3.20电压/温度寿命servicelifeundervoltage/temperaturestress

在最大连续工作电压和最高工作温度应力下的工作寿命,对于在规定试验时间内样品能全部失效的

样本,依据失效分布函数确定中位寿命或最小寿命;对于寿命时间很长,在规定试验时间内很少失效的

样本,依据失效率等级试验确定失效前平均寿命(MTTF)(表1)。

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图1静电放电(ESD)脉冲

3.21脉冲寿命特性n=f(,)servicelifecharacteristicunderimpulsecurrent

母体的脉冲寿命次数n,与脉冲电流应力(IP,τ)之间的数量关系。若无若无特别规定,寿命次数n

的数值范围为10~10,脉冲等效方波宽度τ的数值范围为20μs~10ms,寿命次数n以中位值表

示。

注1:由于n<10时,数量关系n=f(,)与n≥10时不相同,因此应分别测定和表示。

注2:脉冲寿命特性n=f(,)可以表示为方程式,曲线图,表格。

注3:若寿命次数n不是中位值,而是最小值或平均值,应特别注明。

3.22TOV耐受时间tBRTOV-withstandingduration

规定的TOV过负荷电流流入时,MOV热击穿前的耐受时间。若无特别规定,试验电源为电压源,过

负荷电流为直流1A,或交流峰值2A。

注1:线性电阻器的工频交流电流有效值()是峰值()的0.707倍,但在MOV非线性电阻的情况下,

≈(0.5~0.82),这个比例与电源的源阻抗和MOV的非线性指数有关。因此产品技术规范应规定工频试验电

源的源阻抗。若无特别规定,源阻抗≤10Ω。

注2:在恒压源条件下,MOV的过负荷电流是随时间而变的,且变化的规律与MOV的电流(电压)温度特性有关。

在TOV耐受时间试验中,以试验电流的初始值为准。

3.23TOV耐受特性tBR=f(I)TOVwithstandingcharacteristic

在一个规定的过负荷电流范围内,MOV热击穿前的耐受时间的中位值tBR,与电流(I)的数量关系

tBR=f(I)。

注1:若无特别规定,电流范围的下限值为2mA/,上限值按技术标准或合同规定。

注2:这是一项应用特性,是设计热脱离器的依据。

3.24TPV脱离特性tdis=f(I)safedisconnectioncharacteristicofTPV

在一个规定的过负荷电流范围内,TPV热动接点的最大动作时间tdis与电流(I)的数量关系tdis=f(I)。

注:若无特别规定,电流范围的下限值为2mA/cm2,上限值按技术标准或合同规定。

3.25TPV的最高保持温度Thmaximumholdontemperature

TPV的热动接点保持不动作的最高环境温度。

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3.26MOV的应用特性Informationforapplications

承制方提供给使用方的未列入检验项目的特性或参数。

4分类、优先值、工作条件和储存条件

4.1分类

4.1.1按引出端分为

-引线式(包括引线、引出片、螺丝引出端)

-无引线表面贴装式(SMV)

4.1.2按封装分为

-涂覆封装

-外壳封装

4.1.3按适用电路分为

-交流电源电路用MOV

-直流电源电路用MOV

-信号电路用MOV

-抑制静电放电(ESD)用MOV

4.1.4按特定功能分为

-后备保护功能MOV

-热保护型MOV(TPV)

-板载MOV(按装在PCB板上的MOV)

4.2优先值

4.2.1标称放电电流In的优先值

0.1;0.25;0.5;1.0;1.5;2.0;2.5;3.0;5.0;10;15和20kA。

4.2.2电压/温度寿命的优先值

表1电压-温度寿命“年”/MTTF的优先值

寿命(年)510152030

MTTF(千元件-小时/一个失效)4488132176264

MTTF(百万元件-小时的失效数)22.711.47.575.73.8

4.3工作条件和储存条件

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4.3.1正常工作温度范围

-5℃~+85℃。

4.3.2扩展工作温度范围

-40℃~+125℃。

4.3.3储存温度范围

-40℃~+85℃。

4.3.4海拔高度或大气压

80kPa~+106kPa。

4.3.5正常湿度范围

25℃时,5%~95%。

5技术要求和检验方法

5.1试验和测量的大气条件

除非另有规定,所有试验和测量应在下列标准大气条件下进行。

——温度:15℃~35℃;

——相对湿度:25%~75%;

——大气压:86kPa~106kPa。

测量前,MOV应在规定温度下放置足够长的时间,若无特别规定则为1h~2h。

试验结束后若有恢复要求,应在室温下恢复足够长时间,若无特别规定则为1h~2h。

5.2外观、标志和尺寸

5.2.1外观

目视检验产品外观,确认产品的材料、设计、结构、和加工质量,应符合详细规范和图纸的要求。

5.2.2标志

目视检验标志应清晰,符合图纸和技术规范的要求。

5.2.3尺寸

检验外形尺寸和安装尺寸,应符合图纸和技术规范的要求。

5.3等待工作状态的性能

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5.3.1压敏电压Un

测试电源:直流恒流源1mA±10%,纹波≦1%。

样品上的电压应从低值上升到Un值,而不应从恒流源的最高值下降到Un,在施加测试电流20ms~

100ms后读数,电压测量精度±0.5%。

测得的压敏电压应在规定范围内。

注:应分别测量正向和反向的压敏电压

注:接连两次测量的结果会有不大的差别,通常前一次的测量值略小于后一次的测量值,若无特别规定,取前一

次的数值。

5.3.2最大连续工作电压UM(UMDC,UMAC,UMX)

MOV应具有规定的最大连续工作电压UM。同一种型号的MOV可以规定一种或几种不同的最大UM

值(UMDC,UMAC,UMX)。最大连续工作电压不是直接测量参数,它的符合性通过漏电流测试(5.3.3),

电压/温度耐久性试验(5.21)和电压/温度寿命试验进行验证。

5.3.3漏电流IL(ILDC,ILAC,ILEQ)

采用图1所示的两种测试电路中的一种测量漏电流。漏电流通过电流采样电阻RY变换成电压进行测

量。在方法(a)中,RY上的电压包含在电压表V1的读数中,因此RY的阻值应足够小,其上的电压不

大于测量电压的0.5%。在方法(b)中,电压表V1的读数中不包含RY上的电压,但电流信号的极性相反。

a)采样电阻法b)电流-电压变换器法

图2漏电流测量电路

测试电压源(PS)的输出电压UMt,按下式确定

UMt=(UM/0.9Un0)×Uns±0.5%(5.1)

式中,UM指UMDC,UMAC,UMX;Un0为压敏电压标称值;Uns为被测样品压敏电压实际值。

施加测量电压100ms后读取测量值,并观察一个短时间,不应有有增大漂移现象。

注:(UM/0.9Un0)表示使用中可能发生的最大加压比。

5.3.4等待功耗P0

等待功耗P0的测量装置和测量方法同5.3.3,但电压信号(u)和电流信号(i)应同时输入“功耗表”,

功耗表应显示:

最大连续工作电压为直流时:

=×(5.2)

最大连续工作电压为周期T的交流时:

∫(×)

=(5.3)

注:当电压不是直流时,MOV的电流波形为非正弦函数,其功率不等于“电流有效值与电压有效值的乘积”。

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5.3.5电容量CV

样品准备:MOV电容量的测量值,对于测试前样品所经受的电应力相当敏感,因此,测试前48h

内,样品不应有加电史,否则,应在85℃的环境中放置4h,再在室温中恢复2h。

测试信号:正弦电压1000Hz,信号电平≤0.5Vr.m.s.(SMD型)

≤1.0Vr.m.s.(引线式)

电容量的测量值不应大于规定值。

5.3.6绝缘电阻Rins(仅适用于绝缘型MOV)

测量方法:采用金属球法测量绝缘电阻。将电阻体埋入直径1.6mm±0.2mm的金属球中,仅将引

出线(片)露出球外。金属球中插入一个电极,样品的所有引出线(片)连在一起作为另一个电极,测

量电压加在这两个电极之间。

测试电压和时间:

若MOV的绝缘耐压Uiso<500V,测量电压为直流100V±15V;

若Uiso≥500V,测量电压为直流500V±50V;

施加测试电压60s后读取绝缘电阻值。

绝缘电阻的测量值不应小于下面的规定:

正常气候条件和1000hrs耐久性试验后:1000MΩ;

气候顺序试验、和恒定湿热试验后:100MΩ。

5.3.7绝缘耐电压Uiso(仅适用于绝缘型MOV)

用金属球法进行绝缘耐电压试验,同5.3.6。

将工频试验电压加到两个电极上,以大约100V/s的速度上升到有效值2500V,保持60s±5s后下

降到零,不应有击穿和闪络。

5.4浪涌抑制性能

5.4.1最高限制电压UCM

抽样:从母体中选取3只样品,它们的压敏电压接近公差范围的上限值,并记录实测压敏电压值。

测量:分别测试每只样品的限制电压,测试中不应有击穿和闪络。

计算:分别计算每只样品的“限压比”(限制电压对于压敏电压的比值),计算三只样品的平均限压

比,则该平均限压比乘以母体压敏电压公差上限值的乘积,应小于规定的最高限制电压UCM。

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5.4.2静电放电(ESD)脉冲限制电压UC(ESD)(仅适用于抑制静电脉冲用SMV)

除下面两点外,本项目的测试程序和方法同5.4.1

——测量样品的ESD脉冲限制电压:将8KV/30A静电放电脉冲施加在SMV的两个端子上,用示

波器测量距离脉冲起点30ns处的端子间电压值,分别记作UCa、UCb、UCc;

——计算得到的母体最高ESD脉冲限制电压,不应大于规定的UC(ESD)值。

5.4.3最高脉冲电压UMt

除下面两点外,本项目的测试程序和方法同5.4.1

——测量脉冲为单次最大8/20脉冲电流IM;

——计算出的母体最高脉冲电压不应大于规定值的UMt值。

5.5浪涌电流耐受能力

5.5.1额定脉冲电流()、()、和()

试验方法:

——抽样:固定样本鉴定批准试验样品15只,分别进行()、()、()的试验,每个电流5

只样品。逐批检验的样品数按表7规定。

——初始测量:压敏电压();

——调整脉冲发生器,使它进入试样的电荷量Q分别为(()×20),

(()×200),(()×2000).

——每只样品分别承受10次规定电荷量的放电试验,间隔时间60s,电流方向不变,试验中不应有

击穿,闪络,和陶瓷体开裂。

注:封装层开裂、鼓起等现象不作为本项试验不合格的判据,但应采取改进措施,解决问题。

——10次试验后样品在室温下恢复1h;

——试验后测量:压敏电压,应大于0.9()。

——继续试验到压敏电压小于0.9(0),用插值法计算压敏电压下降到0.9(0)前的脉冲次数,作为

该样品的寿命次数。

5.5.2额定平均脉冲功率PM

说明:现行的MOV技术标准中有两种试验额定平均功率的方法,一种采用重复8/20脉冲电流,

另一种施加工频电压,试验的平均功率都是规定值PM,试验时间都是1000hrs.本规范采用后者。

试验方法:

——从母体中随机抽样13只,测量初始压敏电压,样品间压敏电压的偏差在1%以内。

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——每只样品串联一只电流测量电阻RY,其电阻值应使得在1mA电流时的电压,不大于试验电压

的0.5%。RY的准确度±2%。RY上的电流信号,和试验电压分压器的电压信号,送入准确度±2%

的功率表。

——试验电压加在试样与RY的串联组合上。试验电压应是工频正弦波,谐波失真不大于5%。试

验电源的额定电流不小于0.2A。电压调整到样品的初始功率为规定值PM±5%。

——总试验时间为1000h,在0.5,4,24,96,200,500,750,1000hr时测量和记录每只样品的功率值。所有

中间测量的功率值,都不应大于0.5hrs测量值的规定倍数,若无特别规定,则采用1.5倍。

——试验过程中允许偶然断电,但断电总时间不应超过24h,断电时间不应计入1000hrs中。最

后一次测量前的连续加电时间,不应少于100hrs。

——1000h试验后样品在室温下恢复1h~2h,测量两个方向的压敏电压,应大于初始测量值的0.9

倍。

5.5.3额定单次脉冲能量WtM

说明1:现行的MOV技术标准中有两种测试单次脉冲能量WtM的电流波形,一种是10/1000电流

波,另一种是2ms电流波。本规范采用后者,目的是与“2000μs脉冲寿命试验”结合进行。本项

试验后,若样品未失效,以30min.的间隔时间和同一电流方向,继续试验到失效为止,增加的试

验次数,累积到寿命试验数据中。

说明2:试验电流波形,可以是方波,也可以是T1/T2指数波。两种波形按下式测量的能量值,应

在规定值的±5%以内

(5.4)

=∫()∙()∙

试验方法:

——从母体中随机抽样4只(其中一只用于“预试验”),测量初始压敏电压,样品间压敏电压的偏

差在1%以内;

——预试验

预试验的目的是确定2ms脉冲发生器的充电电压,方法是:

用1只预备样品接入2ms脉冲电流发生器,若样品的预估限制电压为Ucla,则将发生的充电

电压调整到能给出电流峰值IP=EM/(Ucla×0.002)。在此条件下对预备样品放电,用示波器记录电流

电压波形,依据波形计算出实际能量值。依据此实际能量值相对于额定能量EM的偏差,修正发生

器的充电电压;

——冲击发生器以预试验所确定的充电电压,分别对3只样品各放电一次。不应有击穿和闪络;

——样品在室温中恢复1hr;

——试验后测量压敏电压应大于初始值的0.9倍。

5.6TOV耐受特性

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5.6.1用于5.6.2,5.6.3,5.6.4三项TOV试验的试验装置,见图3。

PS——可调电源(直流、交流)SSR——固态继电器DW——单稳触发器V——电压表

ONF——通/断控制电路Adi——“调整”按钮test——“开始”按钮stop——“关断”按钮

TM1——定时关断继电器ts——时间设定值RXL——限流电阻DUT——被测件

RY——电流测量电阻或线圈FY——分压器OSC——示波器VDD——电压跌落检测器

TM2——定时器(“test”指令启动计时,电压跌落信号“VDD”结束计时)

图3TOV测试装置

5.6.2TOV耐受时间tBR

试验方法:

——从母体中随机抽样3只。

——设定限流电阻=0,开关SA转换到位置“2”,计时器TM2被“test”按钮启动,接收到VDD

的指令时停止计时。

——将流过试样的初始电流调整到规定值的±5%(例如:直流1A,或工频交流峰值2A),方法是按

一次“Adi”按钮,电压加在试样上约30ms(避免加电时间长而发热),看示波器的电流值,依据电

流的偏差,修正试验电源的输出电压。

——将试样逐个接入试验装置,按一下“test”按钮,试验电压加到样品上,样品击穿时,VDD的

指令使TM2停止计时。TM2给出该样品的耐受时间tBR

——3只样品中tBR的最小值不应小于规定值。

5.6.3TOV耐受特性tBR=f(I)

该项试验所用的试验装置和试验方法,同5.6.2,但应在多个电流值下测试耐受时间。若无特别

规定,测试电流(工频交流峰值)按表2。试验电源的额定电流不小于5A。每个电流下测试3只样品,

测试结果记入表2。计算最小耐受时间(tBR)对于测试电流的回归方程。

表2TOV耐受特性测试电流和试验记录

工频电流峰值,A0.030.10.3125102030

№1

13

T/CECAXXX—XXXX

№2

(s)№3

最小值

5.6.4TPV脱离特性tdis=f(I)

TPV脱离特性tdis=f(I)的试验装置和试验方法,同5.6.3,但计算最大脱离时间(tdis)对于测试电流

的回归方程。

5.7工作寿命和可靠性

5.7.1脉冲寿命特性n=f(IP,τ)

按附录A测定和计算MOV脉冲寿命特性。

5.7.2电压/温度寿命LFY

按附录B测定和计算电压/温度应力寿命。

5.7.3电压/温度耐久性

说明:电压/温度耐久性是指MOV在规定工作条件下的连续工作能力,它与工作寿命是有区别的。

压敏电阻在连续工作电压下的老化速度,取决于“加压比Rap”,Rap越大老化越快,压敏电阻使用

中可能遭受的最大加压比,发生在压敏电压为公差下限值时施加最大连续工作电压UM.因此,在本试

验中的试验电压Uts,按式(5.5)计算(当压敏电压公差为±10%时)

U=×(5.5)

.

试验装置:

本项试验采用图4的试验装置。

试验方法:

——从母体中随机抽样8只,测量初始压敏电压Un,样品间Un的差别不大于1%,平均值记为Unav;

——试验电压UtS调整到式(5.5)确定的数值;

——样品放入试验箱,箱温调整到样品的最高工作温度±2K;

——样品允许电流上限IS设定到规定值(例如,初始值的1.5倍);

——样品试验1000h,在0.5,4,24,96,200,500,750,1000hr时测量和记录每只样品的功率值

或电流值。试验中若出现超流继电器切断试验电压,则判定该样品失效;

——试验过程中允许偶然断电,但断电总时间不应超过24h,断电时间不应计入1000hrs中。最后

一次测量前的连续加电时间,不应少于100hrs;

——1000h试验后样品在室温下恢复1h~2h;

——恢复后测量两个方向的压敏电压,应大于初始测量值的0.9倍,否则,判定样品失效;

——试验过程中和试验后的总失效数不应超过规定值。

注:1000hrs以后,若有必要,可以继续试验,为评定电压/温度应力寿命累积数据。

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T/CECAXXX—XXXX

5.7.4ESD脉冲寿命(仅适用于SMV)

SMV型MOV应能耐受10次8KV/30A-ESD脉冲放电。

试验方法:

——固定样本鉴定批准试验,抽样8只;逐批检验时,依据批量大小按表7规定数量抽样。

——以8KV/30A-ESD放电脉冲,对每只样品重复冲击10次,单方向,间隔时间1s。试验中不应击

穿和/或闪络;

——恢复和试验后检查;

——试验后的样品在室温下恢复0.5h,外观检查无损伤,测量压敏电压,相对于试验前测量值的下降

量不应大于10%。

VS——可调电压源(ac/dc)V——电压表tM——试验时间累加器

FY——试验电压分压器TCC——恒温试验箱TB——温度传感器

TM——温度表VR——被测压敏电阻RY——电流测量电阻

IDC——电流测量/超流控制器PM——样品功率表IS——电流上限设定

J——继电器(样品电流超过设定值时,断开加在VR上的试验电压)

图4电压/温度试验装置

5.8机械试验

5.8.1引出端强度

按下面的规定,对MOV不同的引出端,进行不同的机械力试验。

试验前测量压敏电压。机械试验后外观检查不应有损坏现象,测量压敏电压,相对于试验前测量值

的变化,不应超过规定值。

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5.8.1.1引线式引出端

按IEC60068-2-21的规定,进行拉力试验(Ua1),弯折试验(Ub),和扭转试验(Uc)。

——拉力试验(Ua1)

拉力按表3,作用时间1min。

——弯折试验(Ub)

试验方法:在两个方向上各接连弯折2次。

本试验不适合于产品技术规范定义的刚性引出端。

表3引线型MOV的引出端拉力

引线截面积的名义值/mm2圆截面引线的直径/mm拉力/N

0.07<S≤0.20.3<d≤0.55

0.2<S≤0.50.5<d≤0.810

0.5<S≤1.20.8<d≤1.2520

——扭转试验(Uc)

试验方法:严酷度2,扭转180度,接连2次。

本试验不适合于产品技术规范定义的刚性引出端,和安装到印制电路板的单方向引出端。

5.8.1.2引片式引出端

拉力试验(Ua1):拉力40N,作用时间1m.

5.8.1.3螺柱和螺丝端子

螺柱和螺丝端子应经受IEC60068-2-21的扭矩试验Ud。

所加扭矩按表4所示。

表4螺柱和螺丝端子的扭矩

螺纹直径/mm2.533.5456

扭矩/Nm0.40.50.81.22.02.5

5.8.1.4SMV的引出端头

SMV的引出端头,应进行下面规定的a)推力试验,和b)基板弯曲试验。

试验方法:

——将SMV焊在基板上(表5,图5);

——测量压敏电压;

——a)推力试验:将表6规定的推力平稳地加在样品上,保持5s±1s;

——b)基板弯曲试验:IEC60068-2-21的试验Ue,将基板弯曲2mm,共10次;

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——测量压敏电压:相对于试验前测量值的变化不应大于±5%;

——外观检查无损伤。

5.8.2机械冲击

MOV按下述规定经受机械冲击试验,试验后目视检查无损伤。

进行IEC60068-2-27的Ea试验:

表5SMV端头试验的作用力和基板尺寸

尺寸1005160820123210322545325750

规格(0402)(0603)(0805)(1206)(1210)(1812)(2220)

推力

551010101515

P(N)

尺寸

0.51.01.22.22.23.24.0

b(mm)

尺寸

0.51.01.01.01.01.01.5

b1(mm)

图5SMV引出端试验用基板和推力

——按技术规范的规定,将MOV安装在试验夹具上;

——冲击波形:6ms的正弦半波;

——冲击加速度:400m/s2;

——冲击次数:4000次。

5.8.3机械振动

MOV按下述规定经受扫频振动试验,在扫频过程中没有谐振现象,试验后目视检查无损伤。

进行IEC60068-2-6的Fc试验,方法B4,正弦振动试验:

——按技术规范的规定,将MOV安装在试验夹具上;

——频率:10Hz~55Hz~10Hz;

——加速度:98m/s2,或振幅0.75mm,取严酷度低者;

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T/CECAXXX—XXXX

——循环10次。

5.9焊接和耐溶剂试验

5.9.1引出端可焊性

MOV的引线(片),SMV的引出端,应按下述规定经受可焊性试验,试验后的压敏电压相对于试验

前的变化不应大于±5%,外观检查焊料浸润良好。

5.9.1.1引线(片)式引出端

进行IEC60068-2-54的Ta试验,方法1,焊槽法。应符合下面的要求:

——试验前测量:压敏电压;

——浸入深度(距离电阻体):引出线——2mm,引出片——3.5mm;

——试验引出线时应使用厚度1.5mm±0.5mm的隔热屏;

——浸入焊槽的时间:2s±0.5s;

——焊料温度:Pb-Sn焊料235ºC±5K,无铅焊料260ºC±5K;

——恢复时间:室温1hrs;

——试验后测量:压敏电压,相对于试验前测量值的变化不大于±5%;

——目视检查:引出端表面至少95%的表面积覆盖有新的光滑的焊料,其余5%允许有针孔和粗燥斑

点,但不应集中在一处。在有争议时,应实测针孔或粗糙斑点的面积与总面积的比来确定。

5.9.1.2SMV的引出端

进行IEC60068-2-58的Td试验,并符合下面的要求:

——试验前测量:压敏电压;

——焊接时间:4s±1s;

——恢复时间:室温24h±2h;

——试验后测量:压敏电压,相对于试验前测量值的变化不大于±5%;

——目视检查:焊料浸润引出端的面积不少于80%,检查时使用(4~10)倍的放大镜。

5.9.2耐焊接热

MOV的引线(片),SMV的引出端,应按下述规定经受耐焊接热试验,试验后的压敏电压相对于试

验前的变化不大于±10%。目视检查无损伤,标志清晰。

5.9.2.1引线(片)式MOV的耐焊接热

进行IEC60068-2-54的Tb,方法1,焊槽法,并符合下面的要求:

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——试验前测量:压敏电压;

——浸入深度(距离电阻体):引出线——2mm,引出片——3.5mm;

——浸入焊槽的时间:5s±0.5s;

——焊料温度:Pb-Sn焊料260ºC±5K,无铅焊料260ºC±5K;

——恢复时间:室温1hrs;

——试验后测量:压敏电压,相对于试验前测量值的变化不大于±10%。

5.9.2.2SMV型MOV的耐焊接热

进行IEC60068-2-58,Td试验,并符合下面的要求:

——试验前测量:压敏电压;

——焊接时间:10s;

——恢复时间:室温24h±2h;

——试验后测量:压敏电压,相对于试验前测量值的变化不大于±10%;

——目视检查无损伤,使用4倍~10倍的放大镜。

5.9.3标志抗溶剂性

MOV按下述规定,经受IEC60068-2-45的XA试验,试验后外观检查,标志应保持清晰。

——所用溶剂:按IEC60068-2-45的3.1.1b)所示;

——溶剂温度:23℃±5K;

——预处理:方法1(擦拭),擦拭材料:棉布。

5.9.4元件抗溶剂性

MOV按下述规定,经受IEC6006

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