MOV 压敏电阻(Metal-Oxide Varistor)——跨在线上的“泄洪通道”
类别定位
MOV(金属氧化物压敏电阻,亦称 SIOV/VDR,国际文献总称 TVSS)是并联在待保护电路两端的电压依赖电阻:正常电压下漏电流微安级(高阻态),浪涌来时在纳秒级时间内变成低阻分流——它不消灭浪涌能量,而是把浪涌电压钳住、把能量收进自己的 ZnO 体积里。钳位机理本质是分压器(源阻抗 × 器件阻抗):这就是 Littelfuse 篇的核心论断——零源阻抗下钳位器件无效、源阻抗假设错 10 倍只让 MOV 的保护水平漂 21%(线性器件漂 447%)。
在开关电源里 MOV 常驻 AC 输入 X 侧(保险丝之后、整流之前),与保险丝(防后续电流)、NTC/旁路二极管(管上电浪涌)、X/Y 电容(滤波)组成输入模块;本库三处实锚见下方联动。
关键数字速查(TDK SIOV 总技说 + Littelfuse AN9768 口径)
| 参数 | 值 | 条件/出处 |
|---|---|---|
| 非线性指数 α | > 30 可做到;B60K250 算例 α≈38 | V1mA=390 V、V1A=470 V,式 (5)(SIOV §1.6.2) |
| MOV 有效 α | 15~30(跨几个数量级浪涌电流) | 对比:线性 α=1、SiC α≈5、硒 α≅8、齐纳 α≅35(AN9768 §3/图 3) |
| 响应时间 | 陶瓷亚纳秒;封装后 >1 ns;器件规格 <25 ns;ESD 50 A/ns 可处理 | SIOV §1.7.9;引线电感 ~1 nH/mm 是主要恶化项 |
| 微压敏电阻 | 单个 ≈ 对称齐纳 3.5 V@100 µA;晶粒 ⌀10~100 µm(图 3 标 10~50 µm);比电压 30~250 V/mm | SIOV §1.3;厚度→保护水平、面积→电流、体积→能量三行口诀 |
| 压敏电压 | 1 mA 下压降;仅作标准参考点;测量通电 0.2~2 s(典型 1 s) | SIOV §1.7.5/§1.7.6 |
| 公差档 | K ±10% / L ±15% / M ±20%(25 ℃,1 mA) | SIOV §1.13;其他电流点公差带更大(§1.6.3) |
| 浪涌电流口径 | 最大非重复浪涌电流 = 8/20 µs(IEC 60060,≈20 µs 矩形) | SIOV §1.7.2;长脉冲/多次按 §1.8 降额(10 倍分档曲线) |
| 能量口径 | 最大能量吸收 = 2 ms 矩形波;W = ∫v(t)i(t)dt;Wmax = vmax·imax·trmax | SIOV §1.7.3/§1.8.1 |
| 高温降额 | >85 ℃ 或 125 ℃:电压/浪涌电流/能量/平均功耗按图 21 曲线 1~4 降额 | SIOV §1.8.2 |
| 电压温度系数 | 负;|TC| < 0.05%/K(1%/Δ20K);约 1 mA 以上可忽略 | SIOV 式 (7)、图 19/20 |
| 电容 | ∝ 面积、∝ 1/厚度;1 kHz 典型值;不做出厂检验 | SIOV §1.7.8 |
| K40 vs K50 | S07K40 imax=250 A vs S07K50 imax=1200 A | 同直径差近 5 倍——选型先查 K 档重叠(SIOV §1.3/§1.6.4) |
| S14K14 示例核算 | 22 V±10%(19.8~24.2 V);18 VDC 下漏电流 6 µA~200 µA;100 A 浪涌 → 35~60 V | SIOV §1.6.3(公差带上下限的读法范本) |
| 中度过载 | ≈1.5 倍额定 → 压敏电压漂移 >±10%(不可逆);ETFV 热保险丝可能断开 | SIOV §1.11.1 |
| 严重过载 | 击穿/爆裂;ZnO 晶粒熔合成低阻通路;陶瓷与电极脱焊 | SIOV §1.11.2——失效后接电源=后续电流问题 |
| 熔断器匹配 | S05≤1A / S07≤3A / S10≤6A / S14≤10A / S20·Q14≤16A / S25·Q20≤25A / T14≤10A / T20≤16A / ETFV25≤25A / B32≤50A / B40·LS40·41≤80A / B60·LS50≤125A / B80≤160A | SIOV §1.12.1 全表——熔断器防“后续电流”不防浪涌本身 |
| MOV vs TVS | 2 µs 峰值脉冲:V8ZA2 60 kW vs P6KE 6.8 7 kW;5 V 漏电:<2 µA vs 200 µA;钳位:TVS 更低;失效:MOV 短路为主、TVS 短/开皆可 | AN9768 图 6/图 8/表 2;完整选型表见 01 篇 |
与库内联动
- MOV ↔ EVM 翻译里的防雷 X 侧:NCP1680 EVBUM2822 精译——输入侧 RT3 = V300LA20AP(Littelfuse,“470 V 压敏电阻/4.5 kA”;470 V 为压敏电压口径、300 为 VRMS 档,见该篇存疑点⑥);EVBUM2886 精译——EMI 滤波模块内置 V430CH8SM(275 V AC、250 A、80 pF,SMD 3220),且原文声明“本演示板未针对浪涌、雷电等优化”。两处都是 §1.7.1“按最大 AC 工作电压分档”的实物例;目标防雷等级须另按 §1.8 降额与多级配合核算(见 01 篇防雷等级语境)。
- Littelfuse 篇(原理与对比):02_Littelfuse瞬态抑制精译——分流 vs 衰减两大类、3000 V 分压器算例、表 2 八器件横比、MOV vs TVS 六项对赛、失效模式权衡(“瞬态中失效,短路更可取”)。
- NTC 姊妹类:00_总览——同一输入模块的分工:MOV 管雷击浪涌(并联泄放)、NTC 管上电浪涌(串联限流)、保险丝管 MOV 失效后的后续电流;EVBUM2822 里 RT1(100 kΩ NTC,FAULT 过温)与 RT3(MOV)同居一块板,正好是本类别两条产品线的同框。
- UCC28700 系 / NCP1681 的 NTC 保护脚(NTC 过温侧的入口):见 NTC README 联动节——MOV 管电压应力、NTC 管热应力,两者的“保护回路自身失效”问题(MOV 漂移、NTC 开路)都要求产线检测,思路同源。
- 上游知识:ZnO 晶界导电与 20_基本元器件/03_功率器件 器件物理篇的“材料决定特性”同法;EMI 滤波器的配合(X/Y 电容、共模电感)见
90_资料源/EMI滤波_Wurth_ANP015_1PhaseLineFilterDesign.pdf(待译挂账)。
本文件夹导航
| 篇 | 内容 | 出处(原文 PDF 在 90_资料源/) |
|---|---|---|
| 00_SIOV总技说全译.md | TDK SIOV 总技说全文精译:微结构/等效电路三区/V-I 特性(式 1~5、α=38 算例)/术语与波形(8/20、2 ms)/降额/过载响应/熔断器匹配表/命名系统 + X 侧选型要点(本库展开) | MOV_TDK-EPCOS_SIOV-GeneralTechnicalInfo.pdf(2026-04,22 页) |
| 01_Littelfuse瞬态抑制精译.md | AN9768 全文精译:两大类/钳位 vs 撬棒/滤波器局限/3000 V 算例+表 1/四器件沿革/表 2 全录/齐纳 vs 压敏六项对赛 + MOV vs TVS 选型表、防雷等级语境(本库展开) | MOV_Littelfuse_AN9768_TransientSuppression.pdf(1998-01,8 页) |
存疑与待核实
- 图 3 晶粒直径 10~50 µm vs 正文 10~100 µm;图 19 首条温度曲线“10 ℃”疑为 −10 ℃;图 16 与图 15 图题重复——均见 00 篇译者附注 4。
- AN9768 的“400 V@500 A vs 520 A”混排、图 6 长脉冲端曲线归属——见 01 篇译者附注 3。
- 全库收敛于 01_待核实与推断总表。