多脉冲专项(三)——多脉冲的Q值对试品的考核
阅读提示:(1)其他条件相同的情况下,间隔时间越长,Q值越大,mov越容易损坏。(2)数据分析发现,Q值越大时,mov越容易出现炸裂起火,可以看出,mov的损坏主要与其能量的热积累有关,能量积累越多越易损坏。(3)通过mov在单脉冲,多脉冲和10/350下的对比试验分析可得:多脉冲产生的是持续性的高能量,而10/350是瞬间的大电流高能量。所以同样型号品牌的mov对于多脉冲和10/350的耐受能力是不同的。
图:Q值与间隔时间之间的趋势图
一、不同时间间隔下mov的通过Q值与损坏情况
图:间隔20ms,5脉冲,22.5kA冲击,Q值42.3As.
间隔时间(ms) |
脉冲数 |
Q(As) |
W/R(kJ/Ω) |
产品状态 |
6 |
5 |
12.40 |
33.95 |
正常 |
6 |
5 |
12.49 |
33.88 |
正常 |
20 |
5 |
23.77 |
36.49 |
正常 |
20 |
5 |
27.70 |
38.29 |
着火 |
40 |
5 |
42.88 |
41.10 |
着火 |
40 |
5 |
47.26 |
42.38 |
着火 |
60 |
5 |
101.82 |
52.72 |
着火 |
60 |
5 |
106.45 |
54.59 |
着火 |
图:Q值与间隔时间之间的趋势图
图:W/R与间隔时间之间的趋势图
由实验数据得出,在相同的施加5脉冲,充电电压为23.5kV的条件下,mov在间隔6ms时,产品状态正常,未发现异常。但在间隔40ms,的情况下产品状态为起火,在间隔60ms的情况下,产品也为起火状态,而且由数据中可以看出,随着间隔时间的增长,Q值与W/R也逐渐变大,在间隔6ms时Q值为11.96As,W/R为33.85(kJ/Ω),而在间隔60ms时已经增大到Q值为106.45As,W/R为54.59(kJ/Ω),mov状态也由正常变为起火。
通过测试发现,在同样条件下,间隔时间越短,产品能够耐受住冲击的可能性越大,间隔时间越长,产品越容易损坏起火,且间隔时间越短,其Q值越小,W/R也越小,相反的,间隔时间越长,其Q值越大,W/R亦是如此,所以综上可以看出mov的损坏与热积累有关,而间隔时间越长,热量积累越多。
二、mov在多脉冲和10/350、单脉冲下的Q值试验分析
同型号单片mov在10/350下的通过Q值情况
充电电压(kV) |
电流(kA) |
Q(As) |
W/R(kJ/Ω) |
产品状态 |
2.5 |
2.58 |
1.57 |
2.13 |
正常 |
3.5 |
3.94 |
2.35 |
4.85 |
正常 |
4.3 |
5.09 |
3.01 |
8.00 |
炸裂 |
5.4 |
6.52 |
3.24 |
10.59 |
炸裂 |
由表可以看出,mov在10/350下,充电电流达到5.09kA时产品已经出现炸裂,且电流增加到6.52kA时依然为炸裂状态,说明不是偶然现象。Mov在10/350下承受能力为6.52kA。在10/350下,Q值达到3As以上时产品即出现破损,而在W/R达到8kJ/Ω以上时mov出现炸裂,此时的Q值和W/R值要远小于多脉冲下的值。
(3)单脉冲8/20下
充电电压(kV) |
Uc(V) |
Q(As) |
W/R(kJ/Ω) |
电流 (kA) |
产品状态 |
26 |
270 |
1.88 |
56.71 |
46.2 |
正常 |
28.5 |
263 |
1.99 |
57.56 |
50.16 |
正常 |
34 |
263 |
2.33 |
73.23 |
60.32 |
着火 |
34 |
263 |
2.40 |
71.22 |
61.36 |
着火 |
由表可以看出,mov在单脉冲8/20下,冲击电流达到50.16 kA时依然为正常状态,在电流达到60.32 kA时产品才出现起火现象,Mov在单脉冲8/20下承受能力为60.32 kA。
对比三组实验数据发现,同样品牌的mov在多脉冲和10/350下的耐受能力是截然不同的,Mov在多脉冲下承受能力为21.8 kA,而在10/350下承受能力为6.52 kA,并且mov在单脉冲8/20下承受能力为60.32 kA,要远大于在mov在多脉冲和10/350下的耐受能力。
综上所述,可以看出,多脉冲的W/R是介于单脉冲和10/350之间的,且由于10/350得出的Q值是1ms内得到的数值,多脉冲是持续时间内得出的Q值,因此多脉冲产生的是持续性的高能量,而10/350是瞬间的大电流高能量。所以同样的mov对于多脉冲和10/350的耐受能力是不同的。