No.023 金属氧化物变阻器 （MOV） 的故障

1.结构描述及特性分析

（1） 结构描述

金属氧化物变阻器 （MOV） 是一种非线圈的器件，其外观与结构如图No.023-1所示。

（2） 特性分析

① 器件常用于在交、直流电路中吸收浪涌及瞬态高压的情况下，限制元件两端的电压。器件所呈现的尖锐而又对称的击穿特性，故允许其在交、直流电路中工作。器件的伏安特性如图No.023-2所示。

图No.023-1 MOV外观与结构

图No.023-2 器件的伏安特性

② MOV是一种半导体器件，它由大量的氧化锌 （ZnO） 颗粒构成。其基本导电机理来自烧结的氧化锌颗粒边界多重半导体结。先将氧化锌粉末烧结成陶瓷组分，然后将这些陶瓷组分用厚银膜或用电弧/火焰喷射金属形成电极。MOV的微观结构如图No.023-3所示。ZnO颗粒由晶粒间边界分隔开，ZnO每个颗粒边界起一个P N结的作用。器件的厚度决定额定电压的高低，而横截面的大小则决定额定电流的大小。图No.023-4给出了MOV等效电路，引线电感在快速瞬态电压抑制方面起重要作用。

图No.023-3 MOV的微观结构

图No.023-4 MOV等效电路

2.MOV典型故障及形成机理

① 短路：与二极管相似，MOV在受到过高电压或过大电流作用时，在热失控状态中往往会发生短路损伤。为了分流故障电流，需要加装熔丝之类的保护措施。

②开路：当故障能量过大时，MOV可能爆炸造成开路损坏。已知的MOV爆炸有若干种情况，可引起人身伤害或造成设备的重大损伤。MOV被烧坏的故障表明，过高的温度可以引发器件开路故障。由于MOV的典型应用是将故障电流分流到地或中线而不影响设备的正常工作，故开路故障不一定被MOV保护仪器所觉察。

③ 退化：由于工作期间频繁地受浪涌电流冲击，MOV的退化将缩短器件的工作寿命并有漏电流危害。浪涌电流在MOV中产生热量，其值可能超过熔化氧化锌颗粒间边界的热量值，从而引起钳位电压的逐渐降低。这样一来，MOV在工作中会自损，使漏电流增加，随后是降低钳位电压，进而导致MOV爆炸。

④电阻性故障：MOV爆炸后被损坏而呈电阻性，通常这会引起MOV过热，根据引起故障MOV功率的大小，可导致开路或短路。