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接触电阻

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一、作用原理

在显微镜下观察接触件的表面,尽管镀层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。因此一对接触件的接触,并不是整个接触面(线)的接触,而是散布在接触面上一些点的接触,实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分:一是真正金属与金属直接接触部分,即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点。它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的,部分约占实际接触面积的5-10%;二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分,因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金,由于其表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。

综上所述,接触电阻(R c)由以下两部分组成:

1) 集中电阻

电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)形成的电阻,将其称为集中电阻或收缩电阻。

2) 膜层电阻

由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析,表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。所以确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻或表面电阻。

二、影响因素

接触电阻主要受接触件材料、接触压力、接触形式、表面状态、温度、使用电压和电流等因素影响。

1) 接触件材料

构成电接触的金属材料的性质直接影响接触电阻的大小,这些性质包括金属材料的电阻率ρ、布氏硬度H B、化学性能以及金属化合物的机械强

度和电阻率等。材料的电阻率或硬度越大,则接触电阻也越大。

2) 接触压力

接触件的接触压力是指施加于彼此接触的表面并垂直于接触表面的力。随着接触压力增加,接触微点数量及面积也逐渐增加,同时接触微点从弹性变形过渡到塑性变形。由于集中电阻逐渐减小,而使接触电阻降低。但当接触压力超过一定值(150N左右)后,接触电阻就基本保持不变。实验表明,在接触压力较小时,接触电阻上下限的差别高达10倍之多。而当压力增大后,接触电阻的分散度逐渐变小,接触电阻上下限的差别减少到1.5倍。

3) 接触形式

接触形式不同也会影响接触电阻的大小。接触形式主要分为三种:点接触、线接触和面接触,接触压力较小时;点接触的接触电阻较低;接触压力较大时,面接触的接触电阻较低;在更大接压力时,三种接触形式的接触电阻是差不多大小的。

4) 表面状态

接触件的表面膜层包括两部分:一是由于尘埃、松香、油污等在接触表面机械附着沉积形成的较松散的表膜。这层表膜由于带有微粒物质,极易嵌藏在接触表面的微观凹坑处,使接触面积缩小,接触电阻增大,且极不稳定;二是由于物理吸附及化学吸附所形成的污染膜。对金属表面主要是化学吸附,它是在物理吸附后伴随电子迁移而产生的。故对一些高可靠性要求的产品,如航天用电连接器必须要有洁净的装配生产环境条件,完善的清洗工艺及必要的结构密封措施,使用单位必须要有良好的贮存和使用操作环境条件。同时,接触表面的光洁度也会对接触电阻有影响。光洁度不易要求过高,试验表明,过于精细的表面加工对于降低接触电阻未必是有利的。对于大中负荷的电接触,一般接触处的表面光洁度能达到机加工的▽6就足够了。面接触时为保证更多的接触点,应提高接触面的平整度。

5) 温度

温度对接触电阻也有影响,主要有二个方面的原因:一是电阻率的改变,电阻率随温度升高而增加;二是材料硬度的改变,当材料温度上升到

接近软化点是,硬度将急剧下降。

6) 使用电压

使用电压达到一定阈值,会使接触件膜层被击穿,而使接触电阻迅速下降。但由于热效应加速了膜层附近区域的化学反应,对膜层有一定的修复作用,于是阻值呈现非线性。在阈值电压附近,电压降的微小波动会引起电流可能二十倍或几十倍范围内变化,使接触电阻发生很大变化。

7) 电流

当电流超过一定值时,接触件界面微小点处通电后产生的焦耳热作用使金属软化或熔化,会对集中电阻产生影响,随之降低接触电阻。

三、计算接触电阻的经验公式

影响接触电阻的因素很多,要准确的计算接触电阻是很困难的,通常只能用经验公式进行估算。一般的经验公式如下:

R c=K c÷(0.102F)m[μΩ]

其中,F:接触压力

m:与接触形式有关的系数,对点、线、面接触,分别取0.5、0.7、1(也有线接触取0.75,高压力时的面接触取0.8~0.95)。

K c:与接触材料、表面情况、接触形式等有关的系数,通常由实验得出,见下表。

需要指出的是,影响接触电阻的因素极为复杂,上述经验公式只用K c、m 两个系数来概括各种因素的影响,当然是很不充分的。正因为如此,不同研究者得出的m和K c值往往差别很大。

半导体的欧姆接触

半导体的欧姆接触(2012-03-30 15:06:47)转载▼ 标签:杂谈分类:补充大脑 1、欧姆接触 欧姆接触是指这样的接触:一是它不产生明显的附加阻抗;二是不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。 从理论上说,影响金属与半导体形成欧姆接触的主要因素有两个:金属、半导体的功函数和半导体的表面态密度。对于给定的半导体,从功函数对金属-半导体之间接触的影响来看,要形成欧姆接触,对于n型半导体,应该选择功函数小的金属,即满足Wm《Ws,使金属与半导体之间形成n型反阻挡层。而对于p型半导体,应该选择功函数大的金属与半导体形成接触,即满足Wm》Ws,使金属与半导体之间形成p型反阻挡层。但是由于表面态的影响,功函数对欧姆接触形成的影响减弱,对于n型半导体而言,即使Wm《Ws,金属与半导体之间还是不能形成性能良好的欧姆接触。 目前,在生产实际中,主要是利用隧道效应原理在半导体上制造欧姆接触。从功函数角度来考虑,金属与半导体要形成欧姆接触时,对于n型半导体,金属功函数要小于半导体的功函数,满足此条件的金属材料有Ti、In。对于p型半导体,金属功函数要大于半导体的功函数,满足此条件的金属材料有Cu、Ag、Pt、Ni。 2、一些常用物质的的功函数 物质Al Ti Pt In Ni Cu Ag Au 功函数4.3 3.95 5.35 3.7 4.5 4.4 4.4 5.20 3、举例 n型的GaN——先用磁控溅射在表面溅射上Ti/Al/Ti三层金属,然后在卤灯/硅片组成的快速退火装置上进行快速退火:先600摄氏度—后900摄氏度——形成欧姆接触; p型的CdZnTe——磁控溅射仪上用Cu-3%Ag合金靶材在材料表面溅射一层CuAg合金。 欧姆接触[编辑] 欧姆接触是半导体设备上具有线性并且对称的 果电流- 这些金属片通过光刻制程布局。低电阻,稳定接触的欧姆接触是影响集成电路性能和稳定性的关键因素。它们的制备和描绘是电路制造的主要工作。 目录 [隐藏] ? 1 理论 ? 2 实验特性 ? 3 欧姆接触的制备 ? 4 技术角度上重要的接触类型 ? 5 重要性 ? 6 参考资料

连接器接触电阻

连接器接触电阻 不论是高频电连接器,还是低频电连接器,接触电阻、绝缘电阻和介质耐压(又称抗电强度)都是保证电连接器能正常可靠地工作的最基本的电气参数。通常在电连接器产品技术条件的质量一致性检验A、B组常规交收检验项目中都列有明确的技术指标要求和试验方法。这三个检验项目也是用户判别电连接器质量和可靠性优劣的重要依据。但根据多年来从事电连接器检验的实践发现;目前各生产厂之间以及生产厂和使用厂之间,在具体执行有关技术条件时尚存在许多不一致和差异,往往由于采用的仪器、测试工装、操作方法、样品处理和环境条件等因素的不同,直接影响到检验结果的准确性和一致性。为此,针对目前这三个常规电性能检验项目在实际操作中存在的问题进行一些专题研讨,对提高电连接器检验可靠性是十分有益的。 另外,随着电子信息技术的迅猛发展,新一代的多功能自动检测仪正在逐步替代原有的单参数测试仪。这些新型测试仪器的应用必将大大提高电性能的检测速度、效率和准确可靠性。 2.1 作用原理 在显微镜下观察连接器接触件的表面,尽管镀金层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触,并不是整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。这部分约占实际接触面积的 5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。 综上所述,真正接触电阻应由以下几部分组成; 1) 集中电阻 电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。 2) 膜层电阻 由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻。 3) 导体电阻

接地电阻摇表使用方法及标准

接地电阻摇表使用方法 及标准 Revised as of 23 November 2020

接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动;接地摇表按显示方式分为指针式和数字式;接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用,比较普及的是指针式或数字式接地摇表,在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等,当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量;单位工程竣工时还要进行复测,作为工程竣工的资料之一。 以ZC29B-2型摇表测试方法如下: (1)在E-E两个接线柱测量接地电阻时,用镀铬铜板短接,并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上,导线的另一端接在待测的接地体测试点上。测量屏蔽体电阻时,应松开镀铬铜板,一个E接线柱接接地体,另一个E接线柱接屏蔽。 (2)P柱接随仪表配来的20m纯铜导线,导线另一端接插针。 (3)C柱接随仪表配来的40m纯铜导线,导线的另一端接插针2。 2 接地电阻测试仪设置的技术要求 (1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1~3m处,放置应平稳,便于操作。 (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好,连接牢固。 (3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置;如果用一直线将两插针连接,待测接地体应基本在这一直线上。 (4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线。 (5)如果以接地电阻测试仪为圆心,则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小于120°,更不可同方向设置。 (6)两插针设置的土质必须坚实,不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位置。 (7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试。 (8)待测接地体应先进行除锈等处理,以保证可靠的电气连接。 3 接地电阻测试仪的操作要领

接触电阻

接触电阻 ----“接触对”导体件呈现的电阻成为接触电阻。 一般要求接触电阻在10-20 mohm以下。有的开关则要求在100-500uohm以下。有些电路对接触电阻的变化很敏感。应该指出,开关的接触电阻是在开关在若干次的接触中的所允许的接触电阻的最大值。 Contact Area 接触电阻 在电路板上是专指金手指与连接器之接触点,当电流通过时所呈现的电阻之谓。为了减少金属表面氧化物的生成,通常阳性的金手指部份,及连接器的阴性卡夹子皆需镀以金属,以抑抵其“接载电阻”的发生。其他电器品的插头挤入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。 作用原理 在显微镜下观察连接器接触件的表面,尽管镀金层十分光滑,则仍能观察到 5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触,并不整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。 综上所述,真正接触电阻应由以下几部分组成; 1) 集中电阻 电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。 2) 膜层电阻 由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻。 3) 导体电阻 实际测量电连接器接触件的接触电阻时,都是在接点引出端进行的,故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主

接触电阻

导体的接触面积和接触电阻 作者:林勇发布日期:2009-4-17 10:06:41 (阅577次) 关键词: 工业插头插座驳克码 MARECHAL (摘要:在电流的传输过程中两个表面宏观接触表面应该等于导线的截面面积,两个导体真正相接触的部分只是 一定数量的点,由于材料表面的不平整性,真正的接触面积要比宏观上看到的接触表面要小。关键词:接触电阻,驳克码) 在我们给客户讲解产品的过程当中有一个经常被问到的问题,“你们这种触点连接的插头插座,导体截面积够吗?”,“触点连接比插针套筒连接的接触面积小,能保证连接可靠吗?”电气工程师都知道,电流越大,必须使用越粗大的电缆。有些人自然认为接触的面积应该等于导线的截面面积,因而对电气连接器的可靠性提出怀疑。实际上,两个表面宏观接触表面应该等于导线的截面面积,两个导体真正相接触的部分只是一定数量的点,由于材料表面的不平整性,真正的接触面积要比宏观上看到的接触表面要小。(图2) 优质的开关设备产品大都采用用银合金的接触点,通常触点是半球形的,而且把重点放在施加的力上而不是放在假定的接触面积上。种概念在接触器或者断路器制造业中得到广泛采用。从这个意义上讲,插头和插座是一个例外。 1.接触电阻的物理概念 无论使用哪一种接触,导体接触的不连续性会产生一个附加的电阻——称为“接触电阻”)。这个电阻比接 触器自身的电阻(在没有接触面存在时)要大。这个电阻值将决定连接的质量,因为:接触电阻阻值越高,则接触电阻上的压降越大,因而接触点释放的热量将越多。如果温度上升到一定的极限,接触点就会损坏。温度越高,损坏就越快,这种现象会迅速蔓延。 接触点接触电阻主要由以下两个参数决定: 接触表面的状态λ 所施加力的作用(图4)λ 1.1 接触表面的状态 三个主要参数决定了接触表面的状态:(图1) 物理化学结构λ 从微观角度来看,一个表面的物理化学结构是非常复杂的,周围环境中的外来元素与材料发生反应形成一个表面层,通常称为“侵蚀层”。 表面的粗糙度λ 一个表面的粗糙度是复杂的,表面的粗糙度由所采用的生产技术所决定,而且通常具有随机性和不可重复。它引入了材料挤压压力及塑性变形的概念。 表面的几何形状λ 从宏观角度来看,一个接触表面的几何形状是比较容易确定的。这个形状将决定在两个表面之间宏观的接触面积。 1.2 接触电阻的值 由于材料钢性及粗糙度的影响,实际的机械接触不是发

接触电阻测试研究

接触电阻测试研究 摘要:本文介绍了接触电阻的定义、测试方法;另列举各类接插件和开关产品的接触电阻测试方法及要求,并对如何降低电气线路的接触电阻进行了阐述。 关键词: 接触电阻接插件开关 Abstract:The definition and methods of contact resistance on electrical contact materials was analysis in this paper. This article introduces the different contact resistance tests about electrical connectors and switches in detail. The methods which can be used to avoid electrical contact materials invalidation were summarized. Key words:Contact resistance Electrical connectors Switches 1 接触电阻定义 人们通常希望电器接点在接触部位对电路的阻碍作用为零, 即接触电阻为零。然而大量实验表明, 电器接触部位的电阻或多或少地存在, 对电路的影响无法忽略。因此,研究电器的接触电阻,以减少对电路的影响变得非常重要。为方便起见, 首先定义触点的一些概念。 1)电器触点:继电器、交流接触器、开关、电机整流子,滑环均为电器接点的范畴。 2)接触电阻:两个接触元件在接触部位产生的电阻,例如接插件。 此两类电阻都可用仪器测得。接触元件的工作可靠与否, 本质上就在于其接触部位的电阻稳定与否。在显微镜下观察连接器接触件的表面,尽管镀金层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触,并不整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。 综上所述,真正接触电阻应由以下几部分组成; 1) 集中电阻(收缩电阻) 电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。收缩电阻:接触元件,无论加工多么精致,从微观上看其表面总是凸凹不平的, 因此, 当两个接触元件彼此接触时, 其表面不可能完整地接触,真正接触的是个别区域, 其他区域并没有直接接触。即实际接触面积要比“视在”的接触面积小。在真正接触的区域中, 一些是金属对金属的接触, 称为“金属接触”; 另一些是靠覆盖在接触处的单分子薄膜通过孔道效应和穿透薄膜的金属桥导电的, 称为“半导体”接触或“膜”接触; 还有一些接触点覆盖着完全不导电的绝缘膜, 如氧化膜和硫化膜,不能导电,可称为“绝缘接触”。剩下的其它点因为表面不平, 完全没有接触, 不导电, 可称为“非接触点”。我们想象电流象磁力线一样也有电流线。当电流流过“金属接触”点时, 由于电流象水一样通过筛孔时受到收缩而产生阻力, 这种阻力称为收缩电阻。

接地电阻测试仪测量方法详细介绍

目前,市场上存在的接地电阻测试仪有成百上千种,有进口的也有国产的,归纳起来,其测量方法只有三类:打地桩法、钳夹法、地桩与钳夹结合法。 一、打地桩法:地桩法可分为二线法、三线法和四线法 1.二线法:这是最初的测量方法:即将 一根线接在被测接地体上,另一根接辅助地极。此法的测量结果R=接地电阻+地桩电阻+引线及接触电阻,所以误差较大,现已一般不用。 2.三线法:这是二线法的改进型,即采用两个辅助地极,通过公式计算,在中间一根辅助地极在总长的0.62倍时,可基本消除由于地桩电阻引起的误差;现在这种方法仍然在用。但是此法仍不能消除由于被测接地体由于风化锈蚀引起接触电阻的误差。 3. 四线法:这是在三线法基础上的改进法。这种方法可以消除由于辅助地极接地电阻、测试引线及接触电阻引起的误差。 二、钳夹法:钳夹法分为单钳法和双钳法 1.双钳法:利用在变化磁场中的导体会产生感应电压的原理,用一个钳子通以变化的电流,从而产生交变的磁场,该磁场使得其内的导体产生一定的感应电压,用另一个钳子测量由此电压产生的感应电流,最后用欧姆定律计算出环路电路值。其适用条件一是要形成回路,二是另一端电阻可忽略不计。 2. 单钳法: 单钳法的实质是将双钳法的两个钳子做成一体,但如果发生机械损伤,邻近的两个钳子难免相互干扰,从而影响测量精度。仪器选择:目前市场支持此种方法的仪器有法国CA公司的CA6415钳式接地电阻测试仪,还有华谊仪表的MS2301钳式接地电阻测试仪等,我公司支持此种方法的仪器是ET3000双钳多功能接地电阻测试仪。 三、地桩与钳夹结合法:这种方法又叫选择电极法这种方法的测量原理同四线法,由于在利用欧姆定律计算结果时,其电流值由外置的电流钳测得,而不是象四线法

接触电阻的测量方法

接触电阻的多种测量方法 技术分类:测试与测量 | 2008-10-14 接触电阻就是电流流过闭合的接触点对时的电阻。这类测量是在诸如连接器、继电器和开关等元件上进行的。接触电阻一般非常小其范围在微欧姆到几个欧姆之间。根据器件的类型和应用的情况,测量的方法可能会有所不同。ASTM的方法B539 “测量电气连接的接触电阻”和MIL-STD-1344的方法3002“低信号电平接触电阻”是通常用于测量接触电阻的两种方法。通常,一些基本的原则都采用开尔文四线法进行接触电阻的测量。 测量方法 图4-42 说明用来测试一个接点的接触电阻的基本配置。使用具有四端测量能力的欧姆计,以避免在测量结果中计入引线电阻。将电流源的端子接到该接点对的两端。取样(Sense)端子则要连到距离该接点两端电压降最近的地方。其目的是避免在测量结果中计入测试引线和体积电阻(bulk resistance)产生的电压降。体积电阻就是假定该接点为一块具有相同几何尺寸的金属实体,而使其实际接触区域的电阻为零时,整个接点所具有的电阻,设计成只有两条引线的器件有的时候很难进行四线连接。器件的形式决定如何对其进行连接。一般,应当尽可能按照其正常使用的状态来进行测试。在样品上放置电压探头时不应当使其对样品的机械连接产生影响。例如,焊接探头可能会使接点发生不希望的变化。然而,在某些情况下,焊接可能是不可避免的。被测接点上的每个连接点都可能产生热电动势。然而,这种热电动势可以用电流反向或偏置补偿的方法来补偿。

干电路(Dry Circuit)测试 通常,测试接点电阻的目的是确定接触点氧化或其它表面薄膜积累是否增加了被测器件的电阻。即使在极短的时间内器件两端的电压过高,也会破坏这种氧化层或薄膜,从而破坏测试的有效性。击穿薄膜所需要的电压电平通常在30mV到100mV的范围内。 在测试时流过接点的电流过大也能使接触区域发生细微的物理变化。电流产生的热量能够使接触点及其周围区域变软或熔解。结果,接点面积增大并导致其电阻降低。 为了避免这类问题,通常采用干电路的方法来进行接点电阻测试。干电路就是将其电压和电流限制到不能引起接触结点的物理和电学状态发生变化电平的电路。这就意味着其开路电压为20mV或更低,短路电流为100mA或更低。 由于所使用的测试电流很低,所以就需要非常灵敏的电压表来测量这种通常在微伏范围的电压降。由于其它的测试方法可能会引起接点发生物理或电学的变化,所以对器件的干电路测量应当在进行其它的电学测试之前进行。 使用微欧姆计或数字多用表 图4-42示出使用Keithley 580型微欧姆计、2010型数字多用表或2750型数字多用表数据采集系统进行四线接触电阻测量的基本配置情况。这些仪器能够采用偏置补偿模式自动补偿取样电路中的热电势偏置,并且还具有内置的干电路测量能力。对于大多数的应用来说,微欧姆计或数字多用表足以用来进行接触电阻的测量工作。如果短路电流或者被测电阻值比微欧姆计或数字多用表的技术指标小得很多,则必须使用纳伏表加精密电流源的组合来进行。 使用纳伏表和电流源 图4-43示出使用Keithley 2182A型纳伏表和2400系列数字源表仪器进行接触电阻测量的测试配置情况。

欧姆接触与肖特基接触

欧姆接触 欧姆接触是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。欧姆接触在金属处理中应用广泛,实现的主要措施是在半导体表面层进行高掺杂或者引入大量复合中心。 欧姆接触指的是它不产生明显的附加阻抗,而且不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。 条件 欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件: (1)金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height) (2)半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12 cm-3) 区别 前者可使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加;后者则使半导体耗尽区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同时使Rc阻值降低。 若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Gap)较大的半导体(如GaAs),则较难形成欧姆接触 (无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n+-n or Metal-p+-p等结构。 理论 任何两种相接触的固体的费米能级(Fermi level)(或者严格意义上,化学势)必须相等。费米能级和真空能级的差值称作工函数。接触金属和半导体具有不同的工函,分别记为φM和φS。当两种材料相接触时,电子将会从低工函一边流向另一边直到费米能级相平衡。从而,低工函的材料将带有少量正电荷而高工函材料则会变得具有少量电负性。最终得到的静电势称为内建场记为Vbi。这种接触电势将会在任何两种固体间出现并且是诸如二极管整流现象和温差电效应等的潜在原因。内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。明显的能带弯曲在金属中不会出现因为他们很短的屏蔽长度意味着任何电场只在接触面间无限小距离内存在。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与n型半导体相接触。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与p型半导体相接触。在经典物理图像中,为了克服势垒,半导体载流子必须获得足够的能量才能从费米能

用摇表测接地电阻的方法和参数

一般使用的是摇表测量 接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动;接地摇表按显示方式分为指针式和数字式;接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用,比较普及的是指针式或数字式接地摇表,在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等,当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量;单位工程竣工时还要进行复测,作为工程竣工的资料之一 你搞错了,你所说的这种ZC25-3型表是兆欧表,是不能用来测接地电阻的,只能测某线路或设备间的绝缘电阻或其对地的绝缘电阻,因为绝缘电阻越大越好,所以用兆欧(1000000欧),型号普遍都是为ZC25等 而接地电阻值是越小越好的,所以一般要求测能到0.01欧及以下,这种接地电阻仪型号一般为ZC29开头,上面一般有四个端子:C1、C2、P1、P2(还有一种三个端子,分别为E、P、C),其中C2和P2是连通的(带接地符号),直接接被测物接地极;然后P1端接20米线,拉直后将探针插入地下;C1端接40米线,拉直后要和接地极以及之前插入地下的探针在同一直线上,在这个位置插入第二根探针。

摇表的时候保持摇速120转/分,打好1x几,大转盘的一格就是几,转动大转盘使指针停在中间,大转盘上被箭头对准的数就是电阻值。 比如如打好1x0.1,大转盘上被箭头对准的数是2.2,电阻值就是为0.22欧。 摇表使用及接地电阻测试 收藏此信息打印该信息添加:佚名来源:未知 接地摇表又叫接地电阻摇表、接地电阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式、和电池驱动;接地摇表按显示方式分为指针式和数字式;接地摇表按测量方式分为打地桩式和钳式。目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用,比较普及的是指针式或数字式接地摇表,在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。 凡施工图上有防雷接地装置的建筑物、构筑物、配电室、高压输电线路等,当防雷接地体地下部分工程完工后要及时对接地体的接地电阻值进行测量;单位工程竣工时还要进行复测,作为工程竣工的资料之一。以ZC29B-2型摇表测试方法如下: (1)在E-E两个接线柱测量接地电阻时,用镀铬铜板短接,并接在随仪表配来的5m长纯铜导线上,导线的另一端接在待测的接地体测试点上。

纳米级电接触电阻测量的新技术.

纳米级电接触电阻测量的新技术 摘要:实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器,讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现,使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制,并利用ADS软件进行电路设计和仿真验证。仿真结果表明,该滤波器带宽的可调范围为1~26 MHz,阻带抑制率大于35 dB,带内波纹小于0.5 dB,采用1.8 V电源,TSMC 0.18μm CMOS工艺库仿真,功耗小于21 mW,频响曲线接近理想状态。关键词:Butte 能够同时测量纳米材料与器件的机械特性和电气特性的测试系统框图 该系统还包括一个完整集成的数据采集系统,支持压力-位移和电流-电压测量之间的实时关联。用户可以在这一采集系统上连接辅助测试仪,进行实时测量并提取其他所需的参数。通过其用户界面可以在很宽的负载和位移控制条件下方便地配置所有的测试变量。这一特点得益于数字源表的板载测试脚本处理器,它能够自动运行测试序列,为其他硬件元件提供同步,尽可能地减少系统各个部分之间的时序/控制问题。 系统操作 在测试过程中,探针被推进到样本表面,同时连续监测位移。根据压力和位移数据可以直接计算出样本的硬度和弹性模量。对于电气参数,吉时利数字源表向导电台加载一个偏压,待测器件(DUT)与导电台实现电气耦合。当导电硬度探针刺入材料,系统就可以连续测量电流、电压、压力和位移。 压力驱动/位移检测功能通过静电驱动的转换器实现,具有极低的测量噪声和极高的灵敏度。转换器/探针组合安装在压电定位系统上,实现了样本拓扑结构的扫描探针显微(SPM)成像和非常精确的测试定位。 在典型测量过程中,数字源表的一个通道用于实现源和测量操作,另一个通道用作电流到电压放大器,将电流数据传输到控制计算机。控制软件极其灵活,允许用户指定并测量源电流和电压的幅值,对预定义的压力或位移点进行I-V 扫描。用户通过nanoECR软件界面控制所有的数字源表功能,无需手动修改仪表本身上的参数。凭借该软件的灵活性和自动化的测试例程,用户无需手动操作,能够测试最具挑战性的样本。测试时间高度取决于用户定义的变量,但是普通的测试序列耗时只有大约1分钟。 Hysitron nanoECR系统分辨率、精度和噪声指标为: ·压力分辨率:1nN ·压力白噪声:100nN ·位移分辨率:0.04nm ·位移白噪声:0.2nm ·电流分辨率:5pA ·电流白噪声:12pA

肖特基接触与欧姆接触

欧姆接触 是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。 欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件: (1)金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height) (2)半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12 cm-3) 前者可使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加;后者则使半导体耗尽区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同时使Rc阻值降低。 若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Cap)较大的半导体(如GaAs),则较难形成欧姆接触(无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n+-n or Met al-p+-p等结构。 理论 任何两种相接触的固体的费米能级(Fermi level)(或者严格意义上,化学势)必须相等。费米能级和真空能级的差值称作工函。接触金属和半导体具有不同的工函,分别记为φM和φS。当两种材料相接触时,电子将会从低工函一边流向另一边直到费米能级相平衡。从而,低工函的材料将带有少量正电荷而高工函材料则会变得具有少量电负性。最终得到的静电势称为内建场记为Vbi。这种接触电势将会在任何两种固体间出现并且是诸如二极管整流现象和温差电效应等的潜在原因。内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。明显的能带弯曲在金属中不会出现因为他们很短的屏蔽长度意味着任何电场只在接触面间无限小距离内存在。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与n型半导体相接触。 欧姆接触或肖特基势垒形成于金属与p型半导体相接触。在经典物理图像中,为了克服势垒,半导体载流子必须获得足够的能量才能从费米能级跳到弯曲的导带顶。穿越势垒所需的能量φB是内建势及费米能级与导带间偏移的总和。同样对于n型半导体,φB = φM ? χS当中χS是半导体的电子亲合能(electron affinity),定义为真空能级和导带(CB)能级的差。对于p型半导体,φB = Eg ? (φM ? χS)其中Eg是禁带宽度。当穿越势垒的激发是热力学的,这一过程称为热发射。真实的接触中一个同等重要的过程既即为量子力学隧穿。WKB近似描述了最简单的包括势垒穿透几率与势垒高度和厚度的乘积指数相关的隧穿图像。对于电接触的情形,耗尽区宽度决定了厚度,其和内建场穿透入半导体内部长度同量级。耗尽层宽度W可以通过解泊松方程以及考虑半导体内存在的掺杂来计算: 在MKS单位制ρ 是净电荷密度而ε是介电常数。几何结构是一维的因为界面被假设为平面的。对方程作一次积分,我们得到 积分常数根据耗尽层定义为界面完全被屏蔽的长度。就有 其中V(0) = Vbi被用于调整剩下的积分常数。这一V(x)方程描述了插图右手边蓝色的断点曲线。耗尽宽度可以通过设置V(W) = 0来决定,结果为

接地网电阻计算公式

接地网电阻计算公式 三维方法设计变电站的接地电阻 陈光辉1 江建武2 (1 深圳市长科防雷技术有限公司,深圳) (2 深圳供电局变电部,深圳) 【摘要】用三维方法设计变电站的接地电阻,可使接地电阻比传统设计更加准确,结合现有国内外接地新材料.新技术,新 工艺,可使变电站接地网接地电阻达到最佳效果 【关键词】三维地网设计、新材料,新工艺施工。 前言 目前,由于征地等原因,变电所的占地面积越来越小,有的GIS 室内型110kV 变电站占地面积仅有1500m2, 且大部分建在山上,这些地方往往电阻率很高,欲在这样的地方不扩网、不外引,在原地使其工频接地电阻达到 规程要求标准,用常规方法很难实现。我公司在实践过程中,采用三维方法设计,即A-T-N 方案,成功解决了 土壤电阻率300Ωm,占地面积为5000m2 情况下的接地电阻R≤0.5Ω的国家规定标准。 1 A 方案 用常规的方法实现工频接接地电阻RA,主要是用于解决地网的电位分布均匀,均衡最大值下的冲击电压,以 及降低水平网的工频接地电阻,它可以利用工地的自然接地体,如建筑物、自来水管等来完成网格式接地网的接 地电阻,它是在不扩网、不外引、不使用任何降阻剂的情况下计算出的工频接地阻抗值,计算公式采用部颁《交流 电气装置的接地》[1]有关规定的公式进行。 a e R a R 1 = (1) 1 3ln 0 0.2 L S S L a ? ?? ? ? ?? ? = ?(2) ?? ? ??= + + ? ? B

hd S L B S Re 5 9 ln 2 0.213 (1 ) π ρρ (3) S h B 1 4.6 1 + = (4) 式中:Ra—任意形状边缘闭合接地网的接地电阻(Ω); Re—等值(即等面积、等水平接地极总长度)方形接地网的接地电阻(Ω); S—接地网的总面积(m2); d—水平接地极的直径或等效直径(m); h—水平接地极的埋设深度(m); LO—-接地网的外缘边线总长度(m); L—水平接地极的总长度(m)。 简化后的计算方法: S R a ′ = 0.5ρ(5) 式中:ρ—土壤电阻率(Ωm); S—地网面积(m2)。 上式公式中, a R 和土壤电阻率ρ成正比,和地网占地面积S 成反比。如果取p=300Ωm,欲达到R=0.5Ω面 积S 则必须达到90000m2。 在正方型接地网中,当网格数超过16 个时,基本(1)式=(5)式;当网格数少于16 个时,a R > R′a 。 日本川漱太朗公式为: ?? ? ?? ? + ? ′

连接器接触电阻检验

连接器接触电阻检验 在显微镜下观察连接器接触件的表面,尽管镀金层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触,并不整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。部分约占实际接触面积的5-10%。二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。 综上所述,真正接触电阻应由以下几部分组成; 1) 集中电阻 电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。 2) 膜层电阻 由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻。 3) 导体电阻 实际测量电连接器接触件的接触电阻时,都是在接点引出端进行的,故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能,它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。 为便于区分,将集中电阻加上膜层电阻称为真实接触电阻。而将实际测得包含有导体电阻的称为总接触电阻。 在实际测量接触电阻时,常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计),其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端,故实际测量的总接触电阻R由以下三部分组成,可由下式表示: R= RC + Rf + Rp,式中:RC—集中电阻;Rf—膜层电阻;Rp—导体电阻。 接触电阻检验目的是确定电流流经接触件的接触表面的电触点时产生的电阻。如果有大电流通过高阻触点时,就可能产生过分的能量消耗,并使触点产生危险的过热现象。在很多应用中要求接触电阻低且稳定,以使触点上的电压降不致影响电路状况的精度。 测量接触电阻除用毫欧计外,也可用伏-安计法,安培-电位计法。 在连接微弱信号电路中,设定的测试数条件对接触电阻检测结果有一定影响。因为接触表面会附有氧化层,油污或其他污染物,两接触件表面会产生膜层电阻。由于膜层为不良导体,随膜层厚度增加,接触电阻会迅速增大。膜层在高的接触压力下会机械击穿,或在高电压、大电流下会发生电击穿。但对某些小型连接器设计的接触压力很小,工作电流电压仅为mA和mV级,膜层电阻不易被击穿,接触电阻增大可能影响电信号的传输。 在GB5095“电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法” 中的接触电阻测试方法之一,“接触电阻-毫伏法” 规定,为防止接触件上膜层被击穿,测试回路交流或直流的开路峰值电压应不大于20mV,交流或直流的测试中电流应不大于100mA。 在GJB1217“电连接器试验方法” 中规定有“低电平接触电阻” 和“接触电阻” 两种试验方法。其中低电平接触电阻试验方法基本内容与上述GB5095中的接触电阻-毫伏法相同。目的是评定接触件在加上不改变物理的接触表面或不改变可能存在的不导电氧化薄膜的电压和电流条件下的接触电阻特性。所加开路试验电压不超过20mV,试验电流应限制在100mA。在这一电平下的性能足以表现在低电平电激励下的接触界面的性能。而接触电阻试验方法目的是测量通过规定电流的一对插合接触件两端或接触件与测

电网中高压隔离开关触头接触温升试验测试分析

电网中高压隔离开关触头接触温升试验测试分析 发表时间:2019-08-28T17:19:07.250Z 来源:《防护工程》2019年11期作者:王鹏[导读] 本文就电网中高压隔离开关触头接触温升试验测试展开探讨。 国网晋城供电公司山西晋城 048000摘要:隔离开关触头接触电阻值的增大,会对电力系统的安全运行造成影响。隔离开关作为隔离与操作电器,在电力系统中扮演着重要的角色。对于敞开式结构的隔离开关,由于其触头长期暴露在空气中,运行条件恶劣,因此常发生因触头氧化导致接触电阻增大而造成发热及操作中弧光异常的故障。本文就电网中高压隔离开关触头接触温升试验测试展开探讨。 关键词:UW16-220型隔离开关;触头温升;接触电阻;接触状态引言 对高压隔离开关而言,触头的温升状况对其工作可靠吐具有重要影响,当触头快速温升后会缩短触头的使用寿命并降低工作的安全性。所以,必须对隔离开关的触头温度采取实时监测措施,以此确保高压隔离开关能够长期处于安全运行状态,不断提升设备的安全性能,在第一时间察觉事故隐患,有效避免事故发生。 1隔离开关触头常见发热缺陷原因隔离开关运行触头过热可能有以下原因:(1)合闸不到位,电流通过的截面大大缩小,导致接触电阻增大,产生很大的斥力,弹簧压力减小,使压缩弹簧或螺丝松弛,接触电阻增大而过热。(2)触头紧固件松动,刀片或刀嘴的弹簧锈蚀或过热,使弹簧压力降低;或操作时用力不当,使接触位置不正,导致触头压力降低,触头接触电阻增大而过热。(3)刀口合得不严,使触头表面氧化、脏污;拉合过程中触头被电弧烧伤,各连动部件磨损或变形等,均会使触头接触不良,接触电阻增大而过热。(4)隔离开关过负荷,引起触头过热,在电网运行过程中,以上机械振动、触头烧蚀等原因都可能使接触条件恶化,接触电阻增加,引起接触点温度升高,加剧接触表面氧化,导致局部熔焊或接触松动处产生电弧放电,最终造成电气设备的损坏甚至停电等重大事故。 2触头接触温升试验 为研究不同温升与触头接触电阻对隔离开关触头状态的影响,本文全面分析了隔离开关的各项过热缺陷,同时构建了隔离开关温升测试平台分析GW16-220隔离开关的温升过程,并比较了接触电阻与触头接触状态的关系以及各种电流状态下的触头温升特点。本实验选择大电流测试设备为GW16-220隔离开关提供大电流,同时分析了接触电阻和触头的温升情况。利用回路电阻测试仪检测了隔离开关的触头接触电阻,同时选择隔离开关触指压力智能检测仪测试了隔离开关的触头压力,之后利用热电偶测温仪测试了隔离开关的触头温度,测试之前需先校验测温仪的温度,同时确认隔离开关是否完全合闸;要求间隔10min测试并记录一次温度,确保0.5h时间中温升低于。.5℃再结束测试过程;应对测试前与测试后的隔离开关接触电阻都进行记录。对温升进行测试应根据GW16-220隔离开关在运行期间产生的各类故障再实施模拟分析。其中,触指镀层材料是用于模拟隔离开关经过多次闭合而引起镀层脱落的情况;动静触头的污秽状态是模拟触头在运行过程中产生的表面污秽现象;采用蚀点来模拟母线隔离开关发生开合闸时引起的放电,产生电弧蚀点。 3隔离开关触头接触状态对接触电阻的影响经过接触电阻测量发现隔离开关接触电阻随接触压力、触头材质、触头表面质量和触头表面污秽程度的变化数值可知,表面污秽对隔离开关触头接触电阻影响最大,其次是触头接触压力,触头材质对接触电阻也有一定影响,隔离开关触头蚀点对隔离开关触头接触电阻影响最小。 4参数对触头温升影响结果分析 4.1接触压力 当夹紧力介于450-600N时,接触电阻并未发生显著变化,同时热点稳态温升情况也保持相对稳定,由25.5℃升高至26.5℃。当夹紧力到达200N左右时,温升出现了升高的现象,到达28.80C0根据接触电阻可以发现,在45-600N的夹紧力范围内,GW16-220隔离开关处于一个状态良好的夹紧力区间中,在这一区间中接触电阻与温升都没有发生显著的改变。随着夹紧力降低到200N左右时,因为动静触头的接触面积受到夹紧力的较大影响,由于接触面积较小,因此接触电阻快速上升,使温度发生快速上升的现象。 4.2接触压力与污秽程度对触头温升影响 向隔离开关动静触头处撒干粉尘,使动触头污秽最大厚度介于0.05~0.1mm,即轻度污秽状态。向动静触头连接处播撒湿粉尘,污秽最大厚度介于0.15~0.2mm,即重度污秽状态。经前期试验测得,在轻度污秽的状态下,夹紧力为205N,440N,610N时,隔离开关的接触电阻分别为82μΩ,64μΩ,42μΩ,在这3组夹紧力的情况下进行温升试验,得到了稳态情况下热点的温升以及隔离开关的温度分布情况。在重度污秽的状态下,夹紧力为203N,438N,617N时,隔离开关的接触电阻分别为317μΩ,292μΩ,276μΩ,在这3组夹紧力的情况下进行温升试验,得到了在稳态情况下热点温升以及隔离开关温度分布情况。存在污秽缺陷时,热点温升有显著提高。相较于前文中所述的表面状态正常情况下接触压力对温升的影响,可看出,存在污秽缺陷时,接触压力对热点的温升影响更加剧烈。不存在污秽状态时,接触压力400~450N,温升基本保持不变。但是表面存在污秽时,200~600N区间,热点温度有显著的变化。而且可以明显看出,同一个接触压力情况下,不同的污秽状态对热点的温升也有着显著的影响。接触状态最差的情况(接触压力203N,污秽状态为重度污秽)热点的温升到达了73.7℃,相较于正常情况的温升26℃提高了47.7℃。由此可见,触头表面污秽对隔离开关稳态的温升有着显著的影响,且有污秽存在时,接触压力对GW6B-252型隔离开关触头温升的影响幅度也会增大。 4.3触头材质 为进一步探讨触头温升与GW16-220隔离开关触头的压力与材质间的关系,对比分析了动触头单侧与双侧镀银两种情况下的温升情况,同时对各个接触压力下的单侧镀银模型温升结果进行了测试比较。各个位置点的稳态温升状态。可以发现,动静触头点表现为相近的温升状态,都是随热点温度的升高,得到的最高温度和最低温度差值也会增加。同时还可以看到,同组测试中的静触头上下两侧具有相近的温升规律,并且下方略微低于上方温升,这是因为触头边缘的热空气上升时导致上方温度比下方温度更高。 5隔离开关触头运行发热处理措施

肖特基接触与欧姆接触

欧姆接触是半导体设备上具有线性并且对称的电流-电压特性曲线(I-V curve)的区域。如果电流-电压特性曲线不是线性的,这种接触便叫做肖特基接触。 理论:任何相接触的固体的费米能级(化学势)必须相等,费米能级和真空能级的差值称为功函数,因而,接触的金属和半导体具有不同的功函数。当两种材料相接触的时候电子会从低功函数的的一端流向另一端直到费米能级平衡;从而低功函数的材料带有少量正电荷,高功涵的材料带有少量负电荷,最终得到的静电势称为内建场。内建场是导致半导体连接处能带弯曲的原因。 欧姆接触是指金属与半导体的接触,而其接触面的电阻值远小于半导体本身的电阻,使得组件操作时,大部分的电压降在活动区(Active region)而不在接触面。 欲形成好的欧姆接触,有二个先决条件: (1)金属与半导体间有低的势垒高度(Barrier Height)使界面电流中热激发部分(Thermionic Emission)增加 (2)半导体有高浓度的杂质掺入(N ≧10EXP12 cm-3) 使半导体耗尽区变窄,电子有更多的机会直接穿透(Tunneling),而同时使Rc阻值降低。 若半导体不是硅晶,而是其它能量间隙(Energy Cap)较大的半导体(如GaAs),则较难形成欧姆接触(无适当的金属可用),必须于半导体表面掺杂高浓度杂质,形成Metal-n+-n or Metal-p+-p等结构。 肖特基接触是指金属和半导体材料相接触的时候,在界面处半导体的能带弯曲,形成肖特基势垒。势垒的存在才导致了大的界面电阻。与之对应的是欧姆接触,界面处势垒非常小或者是没有接触势垒。 理论:当半导体与金属接触的时候由于半导体的电子逸出功一般比金属小,电子就从半导体流入了金属,在半导体的表面层形成一个带正电不可移动的杂质离子组成的空间电荷区域。电场方向由半导体指向金属,阻止电子继续向金属中扩散。界面处半导体能带发生了弯曲,想成一个高势能区,这就是肖特基势垒。 肖特基势垒的高度是金属和半导体的逸出功的差值。

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