Варисторы принцип работы: Варистор. Принцип работы и применение

Содержание

принцип работы, характеристики, применение и схемы

В данной статье мы подробно разберем что такое варистор. Опишем принцип его работы и конструкцию, области применения, характеристики, а так же типы.

Описание и принцип работы

В отличие от плавкого предохранителя или автоматического выключателя, который обеспечивает защиту от перегрузки по току, варистор обеспечивает защиту от перенапряжения посредством фиксации напряжения аналогично стабилитрону. Купить варистор на Алиэкспресс:

Слово «варистор» представляет собой сочетание слов VARI-able resi-STOR, используемыми для описания их режима работы еще в первые дни развития, который является немного неверным, так как варистор не может вручную изменять как, например потенциометр или реостат.

Но в отличие от переменного резистора, значение сопротивления которого можно вручную изменять между его минимальным и максимальным значениями, варистор автоматически изменяет значение своего сопротивления при изменении напряжения на нем, что делает его нелинейным резистором, зависящим от напряжения, или сокращенно VDR.

В настоящее время резистивный корпус варистора изготовлен из полупроводникового материала, что делает его типом полупроводникового резистора с неомическими симметричными характеристиками напряжения и тока, подходящими как для переменного, так и для постоянного напряжения.

Во многих отношениях варистор по размеру и конструкции похож на конденсатор, и его часто путают с ним. Однако конденсатор не может подавить скачки напряжения так же, как варистор. Когда к цепи прикладывается скачок высокого напряжения, результат обычно катастрофичен для цепи, поэтому варистор играет важную роль в защите чувствительных электронных схем от пиков переключения и перенапряжений.

Переходные скачки происходят из множества электрических цепей и источников независимо от того, работают ли они от источника переменного или постоянного тока, поскольку они часто генерируются в самой цепи или передаются в цепь от внешних источников. Переходные процессы в цепи могут быстро возрастать, увеличивая напряжение до нескольких тысяч вольт, и именно эти скачки напряжения должны быть предотвращены в чувствительных электронных схемах и компонентах.

Одним из наиболее распространенных источников переходных напряжений является эффект L (di / dt), вызываемый переключением индуктивных катушек и намагничивающими токами трансформатора, приложениями переключения двигателей постоянного тока и скачками напряжения при включении цепей флуоресцентного освещения или других скачков напряжения питания.

Переходные формы волны переменного тока

Варисторы подключены в цепях через сеть питания либо между фазой и нейтралью, либо между фазами для работы от переменного тока, либо с положительного на отрицательный для работы от постоянного тока, и имеют номинальное напряжение, соответствующее их применению. Варистор также можно использовать для стабилизации напряжения постоянного тока и особенно для защиты электронных цепей от импульсов перенапряжения.

Варистор статического сопротивления

При нормальной работе варистор имеет очень высокое сопротивление, отсюда и его название, и работает аналогично стабилитрону, позволяя более низким пороговым напряжениям проходить без изменений.

Однако, когда напряжение на варисторе (любой полярности) превышает номинальное значение варисторов, его эффективное сопротивление сильно уменьшается с ростом напряжения, как показано выше.

Из закона Ома мы знаем, что вольт-амперные характеристики (IV) фиксированного резистора являются прямой линией при условии, что R поддерживается постоянным. Тогда ток прямо пропорционален разности потенциалов на концах резистора.

Но кривые IV варистора не являются прямой линией, так как небольшое изменение напряжения вызывает значительное изменение тока. Типичная нормализованная кривая зависимости напряжения от тока для стандартного варистора приведена ниже.

Кривая характеристик варистора

Из вышесказанного видно, что варистор обладает симметричными двунаправленными характеристиками, то есть варистор работает в обоих направлениях (квадрант Ι и ΙΙΙ) синусоидальной формы волны, действуя аналогично двум стабилитронам, подключенным вплотную. Если не проводящая, кривая IV показывает линейную зависимость, так как ток, протекающий через варистор, остается постоянным и низким только при нескольких микроамперах тока утечки. Это связано с его высоким сопротивлением, действующим в качестве разомкнутой цепи, и остается постоянным до тех пор, пока напряжение на варисторе (любой полярности) не достигнет определенного «номинального напряжения».

Это номинальное или зажимное напряжение — это напряжение на варисторе, измеренное с указанным постоянным током 1 мА. То есть уровень постоянного напряжения, приложенного к его клеммам, который позволяет току 1 мА течь через резистивный корпус варисторов, который сам зависит от материалов, используемых в его конструкции. На этом уровне напряжения варистор начинает переходить из своего изоляционного состояния в проводящее состояние.

Когда переходное напряжение на варисторе равно или превышает номинальное значение, сопротивление устройства внезапно становится очень малым, превращая варистор в проводник из-за лавинного эффекта его полупроводникового материала. Ток небольшой утечки, протекающий через варистор, быстро возрастает, но напряжение на нем ограничено уровнем чуть выше напряжения варистора.

Другими словами, варистор саморегулирует переходное напряжение через него, позволяя большему току течь через него, и из-за его крутой нелинейной кривой IV он может пропускать широко варьирующиеся токи в узком диапазоне напряжений, срезая любые скачки напряжения.

Значения емкостного сопротивления

Поскольку основная проводящая область варистора между двумя его выводами ведет себя как диэлектрик, ниже его напряжения зажима варистор действует как конденсатор, а не как резистор. Каждый полупроводниковый варистор имеет значение емкости, которое напрямую зависит от его площади и обратно пропорционально его толщине.

При использовании в цепях постоянного тока емкость варистора остается более или менее постоянной при условии, что приложенное напряжение не увеличивается выше уровня напряжения зажима и резко падает вблизи своего максимального номинального постоянного напряжения постоянного тока.

Однако в цепях переменного тока эта емкость может влиять на сопротивление корпуса устройства в области непроводящей утечки его характеристик IV. Поскольку они обычно соединены параллельно с электрическим устройством для защиты от перенапряжения, сопротивление утечки варисторов быстро падает с увеличением частоты.

Это соотношение приблизительно линейно с частотой, и полученное в результате параллельное сопротивление, его реактивное сопротивление переменного тока Xc может быть рассчитано с использованием обычного 1 / (2πƒC), как для обычного конденсатора. Затем, когда частота увеличивается, увеличивается и ток утечки.

Но наряду с варисторами на основе кремниевых полупроводников были разработаны варисторы на основе оксидов металлов, чтобы преодолеть некоторые ограничения, связанные с их кузенами из карбида кремния.

Металлооксидный варистор

Металл — оксид варистор или MOV для краткости, это резистор, зависящий от напряжения, в котором материал сопротивления представляет собой оксид металла, в первую очередь оксид цинка (ZnO), прессуют в керамики подобного материала. Металлооксидные варисторы состоят из приблизительно 90% оксида цинка в качестве керамического основного материала плюс другие наполнители для образования соединений между зернами оксида цинка.

Металлооксидные варисторы в настоящее время являются наиболее распространенным типом устройства ограничения напряжения и доступны для использования в широком диапазоне напряжений и токов. Использование металлического оксида в их конструкции означает, что MOV чрезвычайно эффективны в поглощении кратковременных переходных напряжений и имеют более высокие возможности обработки энергии.

Как и в случае обычного варистора, металлооксидный варистор запускает проводимость при определенном напряжении и прекращает проводимость, когда напряжение падает ниже порогового напряжения. Основное различие между стандартным варистором из карбида кремния (SiC) и варистором типа MOV состоит в том, что ток утечки через материал из оксида цинка MOV очень мал, а при нормальных условиях эксплуатации его скорость срабатывания при переходных процессах зажима намного выше.

MOV обычно имеют радиальные выводы и твердое внешнее синее или черное эпоксидное покрытие, которое очень похоже на дисковые керамические конденсаторы и может быть физически установлено на печатных платах. Конструкция типичного металлооксидного варистора имеет вид:

Конструкция металлического оксидного варистора

Чтобы выбрать правильное значение MOV для конкретного применения, желательно иметь некоторые знания об импедансе источника и возможной импульсной мощности переходных процессов. Для переходных процессов на входящей линии или фазе выбор правильного MOV немного сложнее, так как обычно характеристики источника питания неизвестны. В общем, выбор MOV для электрической защиты цепей от переходных процессов и скачков напряжения в сети часто не более чем обоснованное предположение.

Тем не менее, металлооксидные варисторы доступны в широком диапазоне напряжений варистора, от около 10 В до более 1000 В переменного или постоянного тока, поэтому выбор может быть полезен при знании напряжения питания. Например, при выборе MOV или кремниевого варистора в этом отношении его максимальное номинальное постоянное среднеквадратичное напряжение должно быть чуть выше максимального ожидаемого напряжения питания, скажем, 130 вольт среднеквадратичного значения для источника питания 120 вольт, и 260 вольт среднеквадратичного значения для напряжения 230 вольт.

Максимальное значение импульсного тока, которое будет принимать варистор, зависит от длительности переходного импульса и количества повторений импульсов. Можно предположить ширину переходного импульса, которая обычно составляет от 20 до 50 микросекунд (мкс). Если пиковый импульсный ток недостаточен, варистор может перегреться и повредиться. Таким образом, чтобы варистор работал без сбоев или ухудшений, он должен иметь возможность быстро рассеивать поглощенную энергию переходного импульса и безопасно вернуться в свое предимпульсное состояние.

Применение варистора на схеме

Варисторы имеют много преимуществ и могут использоваться во многих различных типах устройств для подавления переходных процессов в сети от бытовых приборов и освещения до промышленного оборудования на линиях электропередач переменного или постоянного тока. Варисторы могут быть подключены непосредственно к электросети и к полупроводниковым переключателям для защиты транзисторов, полевых МОП-транзисторов и тиристорных мостов.

Резюме варистора

В этой статье мы увидели, что основная функция резистора, зависимого от напряжения, или варистора, заключается в защите электронных устройств и электрических цепей от скачков напряжения, например, вызванных переходными процессами индуктивного переключения.

Поскольку такие варисторы используются в чувствительных электронных схемах, чтобы гарантировать, что, если напряжение внезапно превысит заранее определенное значение, варистор фактически станет коротким замыканием, чтобы защитить цепь, которую он шунтирует от чрезмерного напряжения, поскольку они способны выдерживать пиковые токи в сотни ампер.

Варисторы относятся к типу резисторов с нелинейной неомической характеристикой напряжения тока и являются надежным и экономичным средством защиты от переходных переключений и перенапряжений.

Они достигают этого, выступая в качестве блокирующего устройства с высоким сопротивлением при более низких напряжениях и как хорошее проводящее устройство с низким сопротивлением при более высоких напряжениях. Эффективность варистора в защите электрической или электронной схемы зависит от правильного выбора варистора в отношении рассеяния напряжения, тока и энергии.

Металлооксидные варисторы, или MOV, как правило, изготавливаются из материала металлического оксида цинка в форме небольшого диска. Они доступны во многих значениях для определенных диапазонов напряжения. Номинальное напряжение MOV, называемое «напряжение варистора», представляет собой напряжение на варисторе, когда через устройство пропускается ток 1 мА. Этот уровень напряжения варистора, по существу, является точкой на характеристической кривой IV, когда устройство начинает проводить. Металлооксидные варисторы также могут быть подключены последовательно для повышения номинального напряжения зажима.

В то время как металлооксидные варисторы широко используются во многих цепях силовой электроники переменного тока для защиты от переходных перенапряжений, существуют также другие типы полупроводниковых устройств подавления напряжения, таких как диоды, стабилитроны и ограничители, которые все могут использоваться при некотором напряжении переменного или постоянного тока.

обозначение и основные характеристики, маркировка и принцип действия, сферы применения и проверка

Варисторы: как работают, основные характеристики и параметры, схема подключения

Варистором называется нелинейный резистор, который применяется в радиоэлектронных цепях и обеспечивает защиту включенных в сеть приборов от перенапряжения. Его отличительной чертой является нелинейная вольт-амперная характеристика. В зависимости от величины воздействующего на деталь напряжения ее сопротивление может колебаться в значительных пределах – от нескольких десятков до сотен миллионов Ом. В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен варистор, каков его принцип действия и как производится его подключение и проверка детали на исправность.

Описание и принцип работы

Литература

https://www.littelfuse.com/.
Electronics Circuit Protection Product Selection Guide.
https://www.littelfuse.com/~/media/electronics/product_catalogs/littelfuse_product_selection_guide.pdf.pdf.
Metal-Oxide Varistors (MOVs).
https://www.littelfuse.com/~/media/electronics/product_catalogs/littelfuse_varistor_catalog.pdf.pdf.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Переходные формы волны переменного тока

Изготовление [ править | править код ]

Изготавливают варисторы спеканием при температуре около 1700 °C полупроводника, преимущественно порошкообразного карбида кремния (SiC) или оксида цинка (ZnO), и связующего вещества (например, глина, жидкое стекло, лаки, смолы). Далее две поверхности полученного элемента металлизируют (обычно электроды имеют форму дисков) и припаивают к ним металлические проволочные выводы.

Конструктивно варисторы выполняются обычно в виде дисков, таблеток, стержней; существуют бусинковые и плёночные варисторы. Широкое распространение получили стержневые подстроечные варисторы с подвижным контактом.

Варистор статического сопротивления

Диагностика

Чтобы проверить данное электронное устройство, используют специальное оборудование, которое называется тестером. Итак, для проведения испытания понадобится варистор, принцип работы которого заключается в изменении параметров сопротивления, и тестирующее устройство. Перед его началом необходимо включить устройство и переключить в режим сопротивления. Только тогда аппарат будет отвечать всем необходимым техническим требованиям, и величина сопротивления будет огромной.

Перед началом проведения испытаний необходимо проверить техническое состояние прибора. В первую очередь следует посмотреть на его внешний вид. На приборе не должно быть трещин, а также признаков того, что он сгорел. Не стоит относиться к осмотру аппарата халатно, так как любая небольшая поломка может привести к возникновению неприятных обстоятельств.

Кривая характеристик варистора

Пример реализации защиты

На рисунке 4 показан фрагмент принципиальной схемы БП компьютера, на котором наглядно показано типовое подключение варистора (выделено красным).

Рисунок 4. Варистор в блоке питания АТХ

Судя по рисунку, в схеме используется элемент TVR 10471К, используем его в качестве примера расшифровки маркировки:

первые три буквы обозначают тип, в нашем случае это серия TVR;
последующие две цифры указывают диаметр корпуса в миллиметрах, соответственно, у нашей детали диаметр 10 мм;
далее идут три цифры, которые указывают действующее напряжение для данного элемента. Расшифровывается следующим образом: XXY = XX*10y, в нашем случае это 47*101, то есть 470 вольт;
последняя буква указывает класс точности, «К» соответствует 10%.

Можно встретить и более простую маркировку, например, К275, в этом случае К – это класс точности (10%), последующие три цифры обозначают величину действующего напряжения, то есть, 275 вольт.

Значения емкостного сопротивления

Основные параметры

Варистор – это резистор-полупроводник, его основополагающим принципом действия является снижение сопротивления материала полупроводника при повышении напряжения, благодаря этому его признают одним из самых работоспособных и недорогих средств защиты от напряжений импульсов разного вида.

Основные характеристики и параметры варисторов, которые могут помочь при выборе:

Un – классификационное напряжение с силой тока в 1 мА;
P – мощность, отвечает за силу рассеивания элемента;
W – наибольшая энергетическая сила импульса;
Ipp – наибольшее количество тока с импульса;
Co –размеры в закрытом виде.

Металлооксидный варистор

Конструкция металлического оксидного варистора

Применение варистора на схеме

Теперь, когда мы разобрались с основами, можно перейти к проверке варистора

Определяем работоспособность элемента (пошаговая инструкция)

Для данной операции нам потребуются следующие инструменты:

Отвертка (как правило, крестовая). Чтобы добраться до платы блока питания, потребуется разобрать корпус электронного устройства, тут без отвертки не обойтись.
Щетка, для очистки печатной платы. Как показывает практика, в БП накапливается много пыли. Особенно это характерно для устройств с принудительным охлаждением, типичный пример, – блок питания компьютера.
Паяльник. В силовой части БП на плате большие дорожки и нет мелких элементов, поэтому допустимо использовать устройства мощностью до 75 Вт.
Канифоль и припой.
Мультиметр или другой прибор, позволяющий измерить сопротивление.

Когда все инструменты готовы, можно приступать к процедуре. Действуем по следующему алгоритму:

Разбираем корпус устройства. В данном случае дать детальную инструкцию как это сделать затруднительно, поскольку конструкции приборов существенно отличаются друг от друга. Эту информацию можно найти в инструкции к оборудованию или на сайте производителя, также поможет поиск на тематических форумах и блогах.
Добравшись до печатной платы БП, следует очистить ее от пыли. Делать это нужно аккуратно, чтобы не повредить радиодетали. Бывали случаи, когда от чрезмерного усилия, в процессе чистки, щетка повреждала транзистор, тиристор или другой компанент.
Когда пыль удалена, находим варистор, он имеет характерный вид, поэтому спутать его можно разве что с конденсатором, но последний отличается маркировкой.

Варистор в силовой части БП
Найдя элемент, тщательно осматриваем его на предмет повреждений. Это могут быть трещины, сколы и другие нарушения целостности корпуса. В большинстве случаев, определить неисправность можно на этом этапе. При обнаружении повреждений элемент выпаиваем и меняем на такой же или аналог. Подобрать его можно самостоятельно (расшифровка маркировки приводилась выше) или посоветовавшись с продавцом радиодеталей.

Варистор со следами повреждений
Если визуальный осмотр не дал результатов, следует проверить варистор мультиметром, для этого выпаиваем деталь.
Для проведения измерения подключаем щупы к мультиметру (на рисунке 7 гнезда показаны зеленым цветом) и переводим его в режим измерения максимального сопротивления (красный круг на рис. 7). Если у вас мультиметр другого типа, воспользуйтесь инструкцией к прибору.

Рисунок 7. Установка режима отмечена красным, гнезда для щупов – зеленым
Касаемся щупами выводов и измеряем сопротивление варистора. Оно должно быть бесконечно большим. Иное значение указывает на неисправность варистора, следовательно, его необходимо заменить.

Использование

Давайте рассмотрим, к примеру, сеть на 220 Вольт. Для неё оптимальными будут устройства, у которых напряжение срабатывания находится в диапазоне 275-420В (но здесь есть некоторые технические нюансы, которые мы трогать не будем). В качестве сетевого фильтра используется три варистора. Они блокируют проникновение импульсов по цепи фазы и нуля. А почему их три? Бывает иногда такое, что в новостях проскакивают сообщения о проблемах, вследствие которых электроники лишились тысячи людей. Такое бывает, когда вместо нуля и фазы по проводам идёт только последняя. Для аппаратуры это почти всегда верная смерть. Но наличие варистора на нуле позволяет успешно защищать от таких ситуаций. В качестве показательного примера можно привести мобильные телефоны. Чтобы они не перегорели, используют миниатюрные многослойные варисторы. Кроме этого, их можно встретить в телекоммуникационном оборудовании и автомобильной электронике.

Самые популярные образцы

Говоря про варистор, что это такое, нельзя обойти стороной материалы, из которых он изготавливается. Наибольшее распространение получили те устройства, которые сделаны с использованием оксида цинка. Это обусловлено несколькими причинами:

Простота изготовления.
Цинк имеет хорошую способность к поглощению высокоэнергетических импульсов напряжения.

Создаются они по «керамической» технологии, которая включает в себя прессование, обжиг, нанесение электродов и электроизоляции, пайку выводов и монтаж влагозащитных покрытий. Благодаря простоте изготовления они могут создаваться даже под индивидуальные заказы.

Маркировка

Мы уже достаточно внимания уделили изучению того, чем является варистор. Маркировка этого прибора сложна, и поэтому при приобретении устройства о нём нельзя судить по данным, размещенным на корпусе. Рассмотрим на вот таком примере: есть CNR-06D400K. CNR – это название типа, в данном случае перед нами металлооксидный варистор. 06 – он имеет диаметр в 6 миллиметров. D – перед нами дисковый варистор. 400 – напряжение срабатывания. K – эта буква говорит о том, что допуск возможного отклонения имеет погрешность в 10%. Если говорить о компьютерной технике, то у них варисторы рассчитаны на 470В. Согласитесь, немало. Но ведь существует не один варистор! Маркировка этих деталей проводится каждым крупным производителем по-своему, поэтому универсальных и стандартизированных правил распознавания нет. Поэтому нужно пользоваться или помощью продавцов, или прибегать к услугам справочников.

Проверка работоспособности элемента

Вот у нас в руках есть варистор. Как проверить его работоспособность? Начинать всегда необходимо с внешнего осмотра устройства. Необходимо внимательно поискать на корпусе сколы, трещины, почернения или следы нагара. Если есть внешние дефекты, то уже одно это говорит о том, что элемент необходимо заменить или не использовать вообще. Если при осмотре не было выявлено проблем, то можно приступать к проверке мультиметром. В этом случае тестер необходимо переключить на режим замера максимального сопротивления. Вот самый простой способ узнать, рабочий ли варистор. Как проверить его работоспособность, мы уже рассмотрели, теперь давайте обсудим, как же подбирать необходимые элементы.

Варисторная защита, искрогасящие цепи, назначение, технические характеристики, схемы применения.

Назначение. Для защиты электрической сети от перенапряжения существуют различные приборы, выпускаемые промышленностью в разных странах. А для защиты от кратковременных бросков элементов схем, которые происходят в сети по различным причинам, применяют так называемые варисторы, у которых вольт-амперная характеристика резко меняется при прикладывании к нему величины напряжения, свыше определенного значения на которой рассчитан прибор.

В повседневной жизни обычно мы не обращаем внимания, какие проблемы испытывает наше современное электронное оборудование, включенное в электрическую сеть. Для нормального функционирования приборов необходимо качественное напряжение, как по величине, частоте, так и по форме напряжения. Наше современная электронное оборудование стоит достаточно дорого, оно не всегда может противостоять скачкам напряжения, помехам возникающим в сети, поэтому вопросу защиты оборудование от подобного рода воздействий необходимо уделять внимание.

Для защиты электронной техники применяются, ограничители перенапряжения, сетевые фильтры, стабилизаторы напряжения.

Из статьи авторы: Трегубов С.В., к.т.н.Пантелеев В.А., к.т.н.Фрезе О.Г

Применение варисторной защиты, искрогасящие цепи

..Причиной возникновения грозовых импульсов напряжения являются удары молнии в электроустановку или вблизи нее.
По данным материалов полученных в США значения напряжения коммутационных импульсов даже в бытовых сетях могут достигать 20 кВ. Примерно такие же данные приводят японские, французские и другие исследователи. Исследования, проведенные нами по эксплуатации промышленного электрооборудования в сетях 0.4 кВ, позволяют утверждать, что, например, при тяжелых условиях коммутации силовых электродвигателей значение напряжения коммутационных импульсов может превышать 70 кВ. Нет необходимости говорить о последствиях такого воздействия на электрооборудование. Положение часто осложняется тем, что во многих случаях эксплуатация электрических машин производится в тяжелых условиях (загрязнение, увлажнение изоляции, частые пуски и остановки агрегатов), что обуславливает особую уязвимость изоляции электрооборудования из-за ее ускоренного износа и уменьшения электрической прочности.

Для защиты оборудования от импульсных напряжений в разных странах применяются вентильные разрядники, RC-цепочки, LC-фильтры и т.д. Однако в последние десятилетия во всем мире наиболее эффективным (и дешевым) средством защиты от импульсных напряжений любого вида признано использование нелинейных полупроводниковых резисторов, называемых варисторами. Отличительной чертой варистора является симметричная и резко выраженная нелинейная вольтамперная характеристика (ВАХ — см. рис.1).

За счет этого варисторы позволяют просто и эффективно решать задачи защиты различных устройств от импульсных напряжений. Основной принцип действия варистора весьма прост. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию, т.е. при нормальной эксплуатации он находится под действием рабочего напряжения защищаемого устройства. В рабочем режиме (при отсутствии импульсных напряжений) ток через варистор пренебрежимо мал, и поэтому варистор в этих условиях представляет собой изолятор.

При возникновении импульса напряжения варистор в силу нелинейности своей характеристики резко уменьшает свое сопротивление до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее, и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла.

В этом случае через варистор кратковременно может протекать ток, достигающий нескольких тысяч ампер. Так как варистор практически безынерционен, то после гашения импульса напряжения он вновь приобретает очень большое сопротивление. Таким образом, включение варистора параллельно электрооборудованию не влияет на его работу в нормальных условиях, но «срезает» импульсы опасного напряжения, что полностью обеспечивает сохранность даже ослабленной изоляции (см. рис 2).

Наиболее широкое применение находят варисторы на основе оксида цинка, что обусловлено, во-первых, относительной простотой их изготовления и, во-вторых, хорошей способностью оксида цинка поглощать высокоэнергетические импульсы напряжения. Варисторы изготавливают по обычной «керамической» технологии, включающей в себя прессование варисторов (чаще всего имеющих форму диска или шайбы), их обжиг, нанесение электродов, пайку выводов и нанесение электроизоляционных и влагозащитных покрытий. Такая технология в ряде случаев позволяет предприятиям-изготовителям выпускать варисторы по индивидуальным заказам.

Технические характеристики

Для получения информации о характеристиках используемых варисторных защит, приводим данные выпускаемых изделий промышленностью.
Устройством защиты от импульсного перенапряжения АЛЬБАТРОС-220/500 АС обеспечивается:

Защита от импульсного, быстротекущего перенапряжения амплитудой до 10 кВ без перегорания предохранителя;

Защита от импульсного аварийного значительного превышения напряжения, в этом случае происходит перегорание одного или обоих предохранителей.

Номинальное напряжение питания нагрузки, В	220 (+10/-15%)
Номинальная мощность нагрузки, Вт	500
Наибольший импульсный разрядный ток (импульс 8/20 мкс)*, кА	10
Скорость срабатывания защиты, нс, не более	25
Температурный диапазон эксплуатации, °C	-40… +40
Габаритные размеры, мм, не более	50х44х30
Масса, кг, не более	0,02

* 8 мкс — длительность нарастания импульса; 20 мкс — длительность спада импульса.

По теме полезное. Схема подключения варистора в сетевом фильтре. Советы: Схемы подключения

что это такое? Варисторы: принцип действия, типы и применение

Варистор – что это такое, где он применяется, и зачем необходим? Данный элемент электронных схем довольно редко используется, поэтому название его не на слуху. Давайте исправим это и ознакомимся с его работой и принципом устройства.

Общая информация

Электроустановки обладают изоляцией, которая соответствует номинальному напряжению. Реальный показатель может отличаться от теоретического значения. Но работа будет обеспечиваться в случае, если отклонение невелико и находится в рамках разрешенного диапазона. И всё же электрооборудование часто выходит из строя из-за импульса напряжения. Так называют резкое изменение характеристики в определённой точке, когда следует восстановление до первоначального уровня за небольшой промежуток времени. Импульсы могут быть грозовые и коммутационные. Чтобы защититься от таких перепадов, используют различные устройства, среди которых вентильные разрядники, фильтры, цепочки и много других разработок. Но наиболее успешным оказался варистор. Что это такое? Так называют эффективное и дешевое средство защиты от импульсов, которое базируется на нелинейных полупроводниковых резисторах. Принцип их действия прост: варистор включается параллельно к защищаемому оборудованию и в нормальном режиме на него влияет рабочее напряжение защищаемого устройства. Когда наступает экстренная ситуация, то он начинает функционировать как изолятор. Их отличительной чертой является симметричная и хорошо выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика.

Действия варистора

Когда возникает импульс, то устройство в силу нелинейности характеристики быстро уменьшает свое сопротивление (до долей Ома) и шунтирует нагрузку. Таким образом она защищается, а поглощенная энергия рассеивается в виде тепла. Во время таких процессов в варисторах может протекать ток величиной в несколько тысяч ампер. Учитывая практически безынерционность устройства, после того как импульс погашен, он опять становится прибором с большим сопротивлением. Таким образом, в нормальных условиях он не влияет на работу электрооборудования. Но есть будут импульсы опасного напряжения, то будьте уверены – они срежутся. Это обеспечивает сохранность даже слабой изоляции.

Самые популярные образцы

Простота изготовления.
Цинк имеет хорошую способность к поглощению высокоэнергетических импульсов напряжения.

Маркировка

Изображение

Если мы не хотим, чтобы техника сгорела, то нам важен варистор. Обозначение на схеме выглядит как у обычного резистора, только есть ещё косая линия и буква U. Она говорит о том, что рабочие характеристики напрямую зависят от величины напряжения. Но может и по-другому выглядеть варистор. Обозначение на схеме для него задаётся как RU, после чего указываются цифры. Число является порядковым номером, а вот буквы обозначают название устройства: резистор-варистор. Также могут быть информационные обозначения. Это можно отнести к популярной отечественной продукции, которая изготавливается на заводе «Прогресс» в Ухте. Их варистор на схеме может быть промаркирован буквами от А до Г.

Проверка работоспособности элемента

Оптимальный рабочий режим

В силу высокой линейности устройства найти наилучшие параметры для схемы – задача не из легких. Для этого применяются довольно сложные и многочисленные расчеты. Большую важность в этом случае играет рабочий ток, значение которого должно быть минимальным и не вести к перегреву устройства. Но здесь приходится балансировать. Ведь если использовать слишком малой рабочий ток, то увеличится ограничение напряжения, и устройство не будет выполнять свою основную функцию. В качестве «ленивого» варианта можно взять на вооружение такой принцип: рабочее постоянное напряжение не должно превышать 0,85 от порога варистора. Но этот простой подход на практике является малоприменимым. Ведь работа варистора специфическая, и желаемый результат, а также рамки ограничения должны подбираться под каждый конкретный случай.

Выбор и установка

Про то, что варисторы должны размещаться параллельно защищаемому электрооборудованию, мы уже говорили. Наиболее предпочтительным местом монтажа варисторов считается место после коммутационного аппарата (если смотреть со стороны нагрузки, которую необходимо защитить). В качестве примера уже готового решения можно привести продукцию ранее упомянутого завода «Прогресс» с названием «Импульс-1». Такой варистор предназначен для того, чтобы его закрепляли на электрощите. Благодаря ему можно просто реализовать схему защиты трехфазных нагрузок с соединением «звезда» или «треугольник». Или в качестве альтернативы выбрать защиту 3 электроустановок, которые питаются от трехфазной сети.

Параметры

Говоря про варистор, что это такое, нельзя обойти вниманием его характеристики, которые важны в работе:

Классификационное напряжение. Так называют величину, при которой ток в 1 мА протекает через устройство.
Максимальное допустимое переменное напряжение. Под этим понимается величина, при которой варистор срабатывает и начинает выполнять возложенные на него защитные функции.
Максимальное допустимое постоянное напряжение. То же, что и с предыдущим вариантом. Но в данном случае этот параметр касается работы с постоянным током.
Максимальное напряжение ограничения. Это величина, при которой варистор может работать без повреждений. Как правило, указывается отдельно для разных значений тока. Если превысить эту величину, то варистор треснет надвое или даже разлетится на куски.
Максимальная поглощаемая энергия. Указывается в джоулях. Является величиной максимальной энергии импульса, которая может быть рассеяна варистором в виде тепла без угрозы разрушить само устройство.
Время срабатывания. Это промежуток, за который устройство переходит из одного состояния в другое, если было превышено максимальное допустимое напряжение. Как правило, измеряется в десятках наносекунд.
Допустимое отклонение. Это величина, изменение на которую квалификационного напряжения варистора считается нормой. Всегда указывается в процентах. Как можно было понять из статьи ранее, данный параметр обозначается буквой в конце маркировки.

Использование

Варисторы оксидно-цинковые

Варисторы устанавливаются параллельно защищаемому электрооборудованию. В случае трехфазной нагрузки при соединении «звездой» они включаются в каждую фазу между фазой и землей, а при соединении нагрузки «треугольником» — между фазами. Наиболее предпочтительное место установки варисторов — сразу после коммутационного аппарата со стороны защищаемой нагрузки. Заводом «ПРОГРЕСС» выпускается очень удобный трехфазный ограничитель импульсных напряжений «Импульс-1», который представляет собой устройство для закрепления варисторов на электрощите, содержащее помещенные в корпус приспособления — держатели для трех варисторов, снабженные выводами. Это устройство позволяет легко реализовывать схемы защиты трехфазной нагрузки, соединенной как «звездой», так и «треугольником», а также защищать до трех независимых электроустановок, питающихся от однофазной сети.

Выбор типа используемого варистора и определение его классификационного напряжения осуществляется на основе анализа работы варистора в двух режимах: в рабочем и в импульсном.

1. Анализ работы варистора в рабочем режиме состоит в определении по таблице 1 такого классификационного напряжения, для которого длительное максимальное напряжение на нагрузке наиболее близко к табличному значению, но не превосходит его. Данные таблицы справедливы для варисторов с предельными отклонениями классификационного напряжения не более 10 % . Максимально допустимое длительное действующее переменное напряжение для варисторов зарубежного производства в большинстве случаев указывается в составе маркировки.

2. Анализ работы варистора в импульсном режиме состоит в расчете максимальной мгновенной энергии по формуле:

где E — максимальная мгновенная энергия в джоулях, P — номинальная мощность нагрузки, приходящаяся на одну фазу (Вт), f — частота переменного напряжения (Гц), ? — КПД защищаемой нагрузки. Такие расчеты обычно выполняются для нагрузок в несколько киловатт и более.

По таблице 2 выбирают тип варистора, обеспечивающего рассеивание энергии, значение которой рассчитано по приведенной формуле.

Таблица 1 В вольтах

Таблица 2

Пример 1. Определить марку варисторов для защиты электродвигателя ВАСО16-34-24 при соединении обмоток “звездой” в сети 0. 4 кВ.

Решение.

Т.к. обмотки соединены “звездой”, то каждая из них находится под напряжением 220В. Если учесть нормируемое предельно допустимое отклонение напряжения 15 %, то макси- мальное рабочее напряжение составит 253 В. Из таблицы 1 видно, что условию п.1 удов- летворяют варисторы с классификационным напряжением 430 В .

Из паспортных данных электродвигателя известно, что его мощность 90 кВт, КПД 91.8%, а cos? = 0.64. Рассчитаем величину максимальной мгновенной энергии:

Из таблицы 2 видно, что для защиты этого электродвигателя может быть использован ва- ристор СН2-2 ( вар. А,Г) с классификационным напряжением 430 В с максимальной мощ- ностью рассеивания 138 Дж.

Пример 2. Определить марку варистора для защиты электродвигателя АО-315-УУ3 при соединении обмоток “треугольником”.

Решение.

При соединении “треугольником” каждая обмотка находится под напряжением 380В. Если нормируемое предельно допустимое отклонение напряжения составит 15 %, то мак- симальное длительное напряжение составит 437 В. Из таблицы 1 видно, что условие п.1 может быть удовлетворено только при использовании варисторов с классификационным напряжением 750 В и выше.

Мощность двигателя 200 кВт, КПД 90%, cos? = 0.92. Рассчитаем Е:

Из таблицы 2 видно, что уже варистор СН2-2 750 В имеет более высокую энергию рассеяния (248 Дж), поэтому он и должен использоваться.

При использовании двухфазной нагрузки величину мощности не нужно делить на 3. Расчеты показывают, что уже варистор СН2-2 (вар. А,Г) в большинстве случаев обеспечивает защиту электрооборудования мощностью до 30 кВт. Это означает, что для бытовых электроприборов практически достаточно рассмотрение лишь п.1 и применять малогабаритные варисторы типа СН2-1 или аналогичные.

На практике есть случаи, когда величина расчетного рабочего тока не совпадает с экспериментальными значениями. Как правило это бывает на переменном токе , когда не учитывают величину реактивного тока, который можно рассчитать по известным формулам. Так реактивный ток варистора СН2-1 с классификационным напряжением 430В (его номи- нальная емкость 600пФ), при установке в бытовую сеть 220В составит 0,04мА (что соиз- меримо с предельным рабочим током 0,1мА).

особенности проверки и применения (2012)

«Варисторные ограничители импульсных перенапряжений ОПС1 давно и с успехом используются для построения защит и предотвращения повреждений сетей электропитания и электроустановок от опасных перенапряжений. Прошу рассказать подробнее, каким образом работает эта защита и что представляет собой варистор?»

Олег КАЛИКА, г. Мариуполь, Украина

ОПС1 относится к устройствам защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) и применяется для защиты электросети от кратковременных, чрезвычайно высоких для данной электросети напряжений, возникающих между фазами либо между фазой и землей. Причины возникновения импульсных перенапряжений могут находиться как внутри электросети, так и вне нее. Внутренними источниками импульсных перенапряжения являются, как правило, коммутации реактивных нагрузок, электростатический разряд, пробой изоляции и т.п. Особенную опасность при этом представляют импульсы, возникающие при отключении индуктивной нагрузки, так как при коммутации вся запасенная энергия «выбрасывается» в сеть в виде высоковольтного импульса. Электростатический же разряд опасен главным образом тем, что при работе технологического оборудования он накапливается, и при достижении критической энергии может разрядиться в непредсказуемом месте, чем вызовет импульс перенапряжения.

Существует несколько типов устройств защиты от импульсных перенапряжений: разделительные трансформаторы, разрядники, защитные диоды. Если говорить о самом распространенном УЗИП для бытового применения в распределительных щитах, вводных распределительных устройствах жилых и промышленных помещений, то это, несомненно, устройства на базе варисторов. Основным преимуществом такого типа УЗИП являются небольшие габаритные размеры, отсутствие выброса горячего газа при срабатывании защиты, а так же простота применения.

Что такое варистор?

Варистор — это полупроводниковый резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения. Одна из особенностей варистора — это нелинейная симметричная вольт-амперная характеристика (ВАХ) (см. рис. 1).

То есть при приложении к варистору небольшого напряжения, ток через варистор не протекает, но если постепенно повышать напряжение, то наступит момент, при котором ток через варистор начинает проходить. Именно эту особенность варистора и используют для защиты от импульсных перенапряжений.

Для изготовления варисторов используются полупроводниковые материалы с высокой стабильностью при повышенных температурах, так как при работе варистора вся мощность выделяется в малом объеме. Существуют несколько типов варисторов, однако самыми распространенными являются два типа: варисторы, изготавливаемые с применением карбида кремния SiC и варисторы, изготавливаемые с применением оксида цинка ZnO.

Варисторы, изготовленные на основе оксида цинка, обладают вольт-амперной характеристикой с высокой нелинейностью, однако значительно более сложны в изготовлении по сравнению с варисторами на основе карбида кремния.

Принцип работы варистора

Чтобы лучше понять, как работает варистор, рассмотрим технологию его изготовления на примере карбид-кремниевых варисторов (так как, напомню, технология изготовления варисторов с оксидом цинка существенно сложнее). Для изготовления карбид-кремниевых варисторов используют полупроводниковый карбид кремния SiC с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Карбид кремния размалывают в порошок до размеров кристаллов в несколько десятков микрометров, и этот порошок используют в качестве основы варистора. Сам по себе порошок уже обладает нелинейной ВАХ, однако эта нелинейность крайне нестабильна, и сильно зависит от степени сжатия порошка, размера частиц порошка, меняется при тряске и т. п. Для стабилизации параметров порошок скрепляют связующим веществом — глиной, стеклом, смолой. Порошкообразный карбид кремния и связующее вещество запрессовывают в форму и спекают при высоких температурах. Поверхность прессованного образца металлизируют и припаивают к ней выводы. Внешне варисторы оформляются в виде стержней или дисков.

Нелинейность вольт-амперной характеристики варистора связана с процессами, происходящими при протекании тока в местах контактов поверхностей кристаллов карбида кремния. Поверхности кристаллов имеют разнообразную форму и расположены хаотично. При небольшом приложенном напряжении ток протекает только через участки кристаллов которые, соприкасаются друг с другом. При повышении напряжения пропорционально увеличивается ток, протекающий через эти соприкасающиеся участки, и начинает протекать ток между участками кристаллов с малыми зазорами между поверхностями, при этом участки пропускающие ток начинают разогреваться. Новые проводящие цепочки кристаллов включаются параллельно, их становится все больше. Чем выше напряжение, тем больший ток проходит через кристаллы, что влечет за собой еще больший разогрев в местах их соприкосновения. Повышение температуры полупроводникового карбида кремния приводит к уменьшению сопротивления, то есть при определенном приложенном напряжении сопротивление варистора уменьшится настолько, что через него начнет проходить ток.

Таким образом, при построении защиты от импульсных перенапряжений необходимо выбирать такие варисторы, которые не будут пропускать через себя ток при номинальном напряжении электроустановки. А при повышении напряжения будут «открываться», пропуская опасный импульс напряжения через себя, тем самым защищая установку.

При длительной работе варистора в составе ограничителя импульсных перенапряжений неизбежна деградация рабочих характеристик и изменения вольт-амперной характеристики. Причинами таких изменений являются длительное приложение номинального напряжения и импульсные воздействия.

При режиме длительного приложения номинального напряжения изменение характеристик обусловлено длительной работой варистора на номинальном напряжении и номинальной частоте. За изменения характеристик варистора при таком режиме работы отвечает связующее вещество, которое связывает кристаллы карбида кремния.

Импульсные воздействия на варистор. В процессе эксплуатации ограничитель и входящий в состав варистор, неоднократно подвергаются грозовым и коммутационным воздействиям, что, несомненно, приводит к ухудшению вольт-амперной характеристики. При этом импульс напряжения не обязательно должен быть выше порога срабатывания варистора, практика показывает, что основное изменение ВАХ происходит на участках малых токов.

Испытание классификационного напряжения

Измерение классификационного напряжения является надежным способом отслеживания изменения вольт-амперной характеристики варистора. Классификационное напряжение Uk -это напряжение на выводах, при котором через варистор начинает протекает заданный ток. Как правило, для варисторов указывается классификационное напряжение, при котором через него проходит ток 1 мА.

То есть то напряжение, при котором варистор «открывается» и пропускает через себя опасный импульс напряжения, к примеру, для ВАХ варистора, изображенной на рис. 1, классификационное напряжение будет составлять 60 В.

В измерении классификационного напряжения нет ничего сложного. К ограничителю прикладывают напряжение и постепенно поднимают его до значения, при котором через варистор начнет протекать ток 1 мА. Таким образом, измерение классификационного напряжения является контролем, не разрушающим работоспособности варистора. И проводить его можно как на новых варисторах, так и на варисторах в процессе эксплуатации.

Специалистами Технического департамента Группы компаний IEK были проведены статистические измерения классификационного напряжения для ограничителей ОПС1 торовой марки IEK®. Выборка составляла по 100 штук каждого типоисполнения ОПС1: ОПС1-В, ОПС1-С, 0nC1-D.

Измерение классификационного напряжения производилось двумя способами. Во-первых, на испытательном стенде для измерения классификационного напряжения ОПС1 завода-изготовителя. На этом стенде завод проводит стопроцентный контроль работоспособности всех изготавливаемых ограничителей перенапряжения. И, во-вторых, с помощью прибора Е6-24 производства НПФ «Радио-Сервис». Прибор представляет собой переносной мегаомметр с функцией измерения классификационного напряжения. Прибор производит измерение классификационного напряжения варисторов в автоматическом режиме, при подаче и плавном повышении постоянного напряжения и постоянном контроле тока, протекающего через варистор. Таким образом, при помощи Е6-24 можно проводить проверку работоспособности ОПС1 с минимальными трудозатратами.

По результатам проведенных измерений классификационного напряжения были построены графики плотности вероятности значения классификационного напряжения для каждого типа ОПС1 (рис. 2). Различие в измеренных значениях классификационного напряжения двух приборов не превышает 1 процента и обусловливается погрешностями измерительного оборудования, входящего в состав приборов. Усредняя полученные данные и упрощая проведение проверки работоспособности ОПС1 для потребителя, можно принять следующие значения классификационного напряжения: ОПС1-В — 710 В, ОПС1-С — 670 В и ОПС1 — 420 В.

Как проверить варистор мультиметром: пошаговая инструкция

Варистор – это своеобразный полупроводниковый резистор, имеющий нелинейную вольтамперную характеристику. То есть, пока электрическое напряжение на его контактах не достигло какого-то порогового значения, он не будет пропускать ток (вернее будет, но пренебрежительно малый по сравнению с токами, протекающими в схеме, где он установлен). В случае превышения этого уровня, варистор откроется (его сопротивление с нескольких миллионов Ом упадет до единиц и долей Ом).

Свойства

Так как при переключении варистора не возникает других сопутствующих токов, то его используют как устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Он выступает в роли шунта, замыкая на себя всю избыточную энергию от напряжения, превышающего пороговое. Изготавливают варисторы из карбида кремния или оксида цинка. Нелинейность характеристик последнего выше.

Низковольтные варисторы работают в диапазоне от 3 до 200 В, а высоковольтные могут использоваться при напряжениях до 20000 В.

При превышении пороговых напряжений через варистор протекают токи в тысячи и десятки тысяч ампер, но благодаря маленькой длительности импульса (от нескольких наносекунд до десятков микросекунд) выделяемая тепловая энергия успевает рассеяться и прибор остается в рабочем состоянии.

В силовых устройствах последовательно с ним идет предохранитель. Импульсное напряжение поглощает варистор, а при длительном перенапряжении перегорает предохранитель.

Назначение и характеристики

Варистор — это электронный прибор, имеющий два контакта и обладающий нелинейно-симметричной вольт-амперной характеристикой. Термин «варистор» произошёл от латинских слов variable — «изменяемый» и resisto — «резистор». По своей сути он является полупроводниковым резистором, способным изменять своё сопротивление в зависимости от приложенного к его выводам напряжения.
Изготавливаются такого типа резисторы путём спекания при высокой температуре полупроводника и связующего материала. В качестве полупроводника используется карбид кремния, находящийся в порошкообразном состоянии, или оксид цинка, а связующего вещества — стекло, лак, смола. Полученный после спекания элемент подвергается металлизации с дальнейшим формированием выводов. По своей конструкции приборы выполняются в форме, похожей на диск, таблетку, цилиндр, или плёночного вида.

Обладая свойством резко уменьшать своё сопротивление при возникновении на его выводах определённого напряжения, варистор применяется в электронных схемах в качестве защитного элемента. При возникновении броска напряжения определённой величины полупроводниковый прибор мгновенно снижает своё внутреннее сопротивление до десятков Ом, тем самым практически закорачивая цепь, не давая импульсу повредить остальные элементы схемы. Поэтому важным параметром варистора является значение напряжения, при котором наступает пробой устройства.

Принцип работы элемента подразумевает его включение параллельно цепи питания. После его срабатывания и уменьшения напряжения на входе он самовосстанавливается до первоначального значения. Из-за малой инерционности это происходит мгновенно.

Основные параметры

Перед тем как проверить варистор на исправность, необходимо понимать не только принцип его действия, но и знать, какими характеристиками он обладает. Как и любой электронный элемент, варистор имеет ряд характеристик, которые позволяют его использовать в различных схемах. Основным параметром является вольт-амперная характеристика (ВАХ). Она наглядно показывает, как меняется ток при той или иной величине напряжения. Изучая ВАХ, можно увидеть что варистор, обладая симметрично-двунаправленной характеристикой, работает как в прямой, так и обратной зоне синусоиды, напоминая стабилитрон.

Кроме ВАХ, при исследовании варистора отмечаются следующие характеристики:

Um — наибольшее допустимое рабочее напряжение для тока переменной или постоянной величины.
P — мощность, которую может рассеять на себе элемент без ухудшения своих параметров.
W — допустимая энергия в джоулях, которую может поглотить радиоэлемент при воздействии одиночного импульса.
Ipp — наибольшее значение импульсного тока, для которого определена форма импульса.
Co — ёмкость, значение которой измеряется у варистора в нормальном состоянии.

Но на практике особое внимание уделяется в основном параметру Um. Эта характеристика показывает уровень напряжения, при котором происходит пробой элемента и начинает течь ток.

Виды устройств

Разнообразие встречаемых видов варисторов обусловлено тем, что производители стремятся в первую очередь повысить их быстродействие. Поэтому и используются SMD технологии безвыводного монтажа, что позволяет добиваться малого времени срабатывания при скачке входного напряжения. Типовое время срабатывания элементов с выводами находится в пределе 15−25 наносекунд, а SMD — 0,5 наносекунд.
Существует класс низковольтных варисторов и высоковольтных. Первые выпускаются с рабочим напряжением до двухсот вольт и силой тока до одного ампера. Вторые же имеют рабочее напряжение до двадцати киловольт. Маломощные элементы используются в качестве защиты от скачка напряжения, возникающего в бытовой сети, а мощные применяются на трансформаторных подстанциях и в системах защиты от грозы.

Маркировка элементов

Независимо от производителя существует стандарт маркировки варисторов. На сам элемент принято наносить цифробуквенный код, в котором зашифровываются основные параметры. Например, для дискового типа это обозначение выглядит как S6K210, где:

S — материал, из которого изготовлен варистор;
6 — диаметр корпуса элемента, указывается в миллиметрах;
K — величина допуска отклонения;
210 — значение рабочего напряжения, выраженное в вольтах.

Для планарного типа используется такая же маркировка, только первыми буквами ставится CN, обозначающая тип изделия.

На схемах радиоэлемент графически обозначается как перечёркнутый прямоугольник. На перечёркивающей палочке делается полочка, над которой ставится буква U. Подписывается на схемах элемент латинскими буквами RU.

Проверка функционирования

При неисправности устройств в первую очередь определяется состояние цепей питания, при этом возникает задача, как проверить варистор. Вначале делается внешний осмотр.

Проверяется наличие нагара, почернения или механических повреждений. Если что-либо из этого присутствует – варистор нужно заменить. В противном случае выпаять хоть один вывод.

Без выпаивания контактов измерить сопротивление варистора не получится, так как он соединен параллельно со всей схемой устройства или каким-нибудь его модулем. Поэтому вместо определения сопротивления варистора будет измеряться, в лучшем случае, общее сопротивление всего устройства.

Для выпаивания вывода необходим паяльник, оловоотсос, круглогубцы. Паяльником прогревается площадка вокруг вывода. Оловоотсосом откачивается расплавленный припой. Круглогубцами вынимается вывод варистора из платы.

Затем начинается непосредственная проверка варистора мультиметром или омметром. Переключатель режимов работы устанавливается в положение «измерение сопротивления». Выбирается самая большая шкала измерений (200МОм).

Щупы присоединяются к выводам варистора. Измеряется сопротивление. Затем щупы меняют местами и фиксируют второе значение измеренного сопротивления.

Мультиметр должен показывать значения в десятки МОм. Если хоть в одном замере мультиметр покажет значения отличные от МОм, значит, варистор неисправен и его нужно заменить.

В некоторых устройствах последовательно с варистором стоит предохранитель. Тогда достаточно вынуть его и получим вариант с одним свободным контактом. Выпаивать ничего не нужно.

Дальше следует использовать мультиметр, а как проверяется варистор и проводятся измерения, было описано выше.

Как проверить варистор мультиметром — пошаговая инструкция

От перепадов напряжения не застрахована ни одна электросеть, есть множество причин вызывающих это явление, начиная от перегрузки и заканчивая перекосом фаз. Такие броски способны вывести из строя бытовую технику, поэтому практически все современные электронные устройства имеют защиту. Если после очередного перепада в БП какого-нибудь прибора сгорел предохранитель, произведя его замену, не спешите включать технику. На всякий случай проверьте варистор на исправность тестером или мультиметром.

Прежде, чем перейти к тестированию, рекомендуем ознакомиться с кратким описанием варистора, особенностями его работы и характеристиками. Эта информация может быть полезной при поиске аналога, взамен вышедшего из строя элемента.

Внешний вид варисторов

Применение реостата

С течением времени параметры варистора меняются. Его порог срабатывания может сместиться, что приведет к выходу из строя всего прибора.

Для проверки действительного порогового напряжения, дополнительно к мультиметру, потребуется ЛАТР или реостат, включённый по схеме потенциометра, предохранитель в стеклянном или керамическом корпусе на 0,5-1 Ампер.

Для этого собирается схема, в которой к реостату подается электрический потенциал превышающий напряжение срабатывания варистора. К среднему подвижному контакту реостата подключается один вывод варистора, а ко второму предохранитель. Другой контакт предохранителя соединяется с одним из крайних контактов реостата.

Мультиметр подключается параллельно к варистору и переводится в режим вольтметра. Переключателем выбирается шкала, покрывающая значение входного напряжения собранной схемы.

Затем с помощью подвижного контакта реостата плавно изменяется напряжение от нуля и до срабатывания варистора. Это определяется по вольтметру. Сначала показания мультиметра будут расти, а потом сбросятся до нуля.

Последнее максимальное ненулевое значение и будет пороговым напряжением.

Предохранитель стоит для защиты варистора. При длительном прохождении тока силой в 1 Ампер варистор может даже взорваться от перегрева, хотя в коротком импульсе выдерживает токи в тысячи ампер.

Все повторяется после перемены полюсов питающего напряжения и замены предохранителя. Если показания мультиметра находятся в пределах, требуемых для нормальной работы схемы, то варистор работоспособен, иначе его нужно заменить. При использовании переменного тока переполюсовка контактов не требуется.

Пример срабатывания защиты

Часть схемы БП компьютера с типовым использованием варистора показана на следующем рисунке.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Бывает ли сила тока без нагрузкисопротивления

Как вариант расшифровки имеющейся маркировки берем обозначенный элемент TVR 10471К:

тип изделия – это 3 начальных буквы;
далее две цифры (в нашем случае 10) – диаметр корпуса;
471 – действующее напряжение. Расшифровка – XXY = XX*10y, что для нашего элемента обозначает 470 вольт;
«К» – соответствующий 10% класс точности.

Теперь можно переходить к изучению процедуры тестирования.

Изоляция в каждой электроустановке должна находиться в соответствии в ее номинальным напряжением. Как правило, ко всем установкам прикладывается рабочее напряжение, несколько отличающееся от номинального. В таких случаях надежность работы может гарантироваться только тогда, когда эта разница не выходит за определенные установленные рамки максимального значения рабочего напряжения.

Во многих случаях, электрооборудование выходит из строя, когда в сети появляются импульсы напряжения. Они проявляются в виде резкого изменения напряжения в какой-либо точке, после чего, оно восстанавливается до первоначального уровня. Такие скачки происходят за очень короткий промежуток времени. Импульсы, появляющиеся в электросетях, могут быть грозовыми или коммутационными. Этим и объясняется необходимость надежной защиты всех электрических устройств.

Применение в аналоговой технике

Если варистор в схеме используется как аналоговый вычислитель, то одним измерением сопротивления с перекидыванием измерительных щупов с одного контакта на другой не ограничитесь.

Применение варистора в аналоговой вычислительной машине для возведения в степень, извлечения корней и других математических действий требует определенной точности в настройке параметров. В этом случае потребуется построение вольтамперной характеристики, для проверки правильности вычислений.

Как и в предыдущем случае потребуется реостат, предохранитель и два мультиметра. Сначала по первой схеме варистор проверяется на исправность.

Затем второй мультиметр подключается последовательно к варистору в режиме миллиамперметра. Теперь с помощью реостата напряжение на варисторе изменяется от 0 до значения, не достигающее пороговое.

Показания мультиметров записываются с таким шагом изменения напряжения, чтобы можно было по ним нарисовать качественную вольамперную характеристику. В зависимости от получившейся параболы будут добавлены другие нелинейные элементы, чтобы скорректировать ее либо заменен варистор.

Характеристики

Варистор представляет собой полупроводниковый резистор с нелинейной вольт-амперной характеристикой, ее график показан на рисунке 2.

Рис. 2. Типичные вольт-амперные характеристики: А – варистора, В – обычного резистора

Как видно из графика, когда напряжение на полупроводнике достигает порогового значения, резко увеличивается сила тока, что вызвано понижением сопротивления. Эта характеристика позволяет использовать варистор в качестве защиты от кратковременных скачков напряжения.

Как проверить варистор мультиметром

Строительство, работа и применение

Резистор — это электрический компонент, который используется для ограничения протекания тока в электрической цепи. По сути, это резистивный компонент. Он имеет два вывода и используется практически во всех электрических цепях. Его также можно подать в суд для регулировки уровней сигнала и завершения линий передачи. Доступны разные типы резисторов, каждый из которых предназначен для определенной цели. Варистор — один из таких резисторов, которые используются для изменения сопротивления в цепи путем изменения напряжения.Его конструкция почти аналогична конструкции конденсатора. Обычно они бывают двух типов: оксид металла и карбид кремния.

Что такое варистор?

Варистор — это тип резистора, в котором мы можем изменять сопротивление, изменяя приложенное напряжение. Его еще называют резистором, зависимым от напряжения. Это нелинейный полупроводниковый прибор. Слово происходит от слова переменный резистор. Обычно они используются в качестве предохранительных устройств, чтобы предотвратить превышение переходного напряжения в цепи, чтобы компоненты цепей оставались защищенными.Он даже контролирует рабочие условия цепи. Конструкция этого компонента такая же, как и у обычного конденсатора.

Символ IEEE показан ниже.

Символ IEEE

Символ ICE показан ниже.

ice-symbol

Принцип работы варистора

Варистор не подчиняется закону Ома и, следовательно, не похож на омический резистор. По сути, это неомический резистор, который не подчиняется закону Ома, и поэтому его также называют нелинейным резистором или резистором, зависящим от напряжения.Основное различие между обычным резистором и резистором, зависящим от напряжения, заключается в том, что сопротивление резистора можно изменить только вручную, но мы можем изменить сопротивление, изменив напряжение. Принцип его работы аналогичен принципу работы диода с PN переходом во время работы с обратным смещением.

Конструкция варистора

В основном они бывают двух типов: оксид металла и карбид кремния. Тип металлического оксида является наиболее распространенным типом варистора. Это устройство состоит из матрицы из оксида металла, содержащей керамическую массу из оксида цинка.Некоторые из обычно используемых металлов — висмут, кобальт и марганец.

конструкция варистора

Слой оксида металла в основном содержит 90% оксида цинка и 10% других металлов. Слой оксида металла зажат между двумя металлическими электродами. Матрица действует как связующий агент, так что гранулы оксида цинка могут оставаться неповрежденными между двумя металлическими электродами. Граничная поверхность ведет себя как переход полупроводникового диода.

Работа и характеристики варистора

В нормальных условиях он не проводит ток.Но когда приложенное напряжение пересекает обратное напряжение пробоя, диод начинает проводить электрический ток.

В нормальных условиях у барристера очень высокое напряжение. Однако, когда переходное напряжение в цепи начинает увеличиваться, тогда ее сопротивление начинает уменьшаться, так что переходное напряжение остается фиксированным на определенном уровне.

Сопротивление варистора

Работу варистора можно объяснить с помощью графика сопротивления.Это график между сопротивлением резистора и приложенным напряжением. График показывает, что в нормальных условиях сопротивление очень высокое. Однако, если приложенное напряжение превышает номинальное значение резистора, его сопротивление начнет уменьшаться.

варистор сопротивления

ВАХ

Из графика ВАХ видно, что даже небольшое изменение величины приложенного напряжения может привести к огромному изменению величины тока в цепи.На графике V-I характеристик мы видим, что варистор действует так, как если бы два стабилитрона были соединены друг с другом. Уровень напряжения, при котором начинает течь ток, составляет 1 мА.

В этом состоянии варистор переключается с изолятора на проводник. Это происходит из-за того, что приложенное напряжение становится больше или равно номинальному напряжению устройства. Это приводит к лавинообразному эффекту полупроводникового материала, превращая варистор из изолятора в проводник.

v-i-характеристики

Применения варистора

Применения

1). Их можно использовать для защиты электрических цепей от чрезмерно высокого напряжения. Следующая схема показывает, как металл оксидного типа можно подключить к цепи для защиты от высокого напряжения.

металлооксид

2). Устройства, включенные в электронную схему, чрезвычайно чувствительны к изменению напряжения. Таким образом, мы используем этот компонент в цепи для защиты различных компонентов электрической цепи.Здесь мы можем увидеть, как это можно использовать для защиты транзистора в схеме.

варистор для защиты транзистора

3). Его также можно использовать для защиты от перенапряжения в двигателях переменного и постоянного тока.

варисторы в переменном и постоянном токе

Преимущества

Преимущества варисторов

Его можно использовать для защиты электрических компонентов электрической цепи.
Обеспечивает защиту от перенапряжения для двигателей переменного и постоянного тока.

Недостатки

Недостатки варисторов

Не может обеспечить защиту от тока при коротком замыкании.
Не может обеспечить защиту от скачков тока при запуске устройства.
Не может обеспечить защиту от провалов напряжения.

Часто задаваемые вопросы

1). Есть ли у варистора полярность?

В случае варистора из оксида металла слой оксида цинка в основном расположен между двумя металлическими электродами. В итоге полярности нет.

2). Что происходит при выходе из строя варистора?

Это может не работать по двум причинам: деградация и катастрофический отказ.Катастрофический отказ в основном происходит, когда мы не ограничиваем большой выброс, а величина энергии выше, чем значение, с которым может справиться конденсатор. В результате выхода из строя в цепи может возникнуть неравномерный джоулевый нагрев.

3). Какое напряжение варистора?

Напряжение, генерируемое на выводах варистора, когда через него проходит ток 1 мА, называется напряжением варистора. В основном это номинальное напряжение.

4).Как проверить металлооксидный варистор?

Металлооксидный тип можно проверить с помощью мультиметра. Один щуп должен касаться свободного вывода варистора, а другой щуп должен касаться подсоединенного провода.

5). В чем разница между варистором и термистором?

Варистор — это электрический элемент с переменным сопротивлением, который может защитить электрическую цепь от скачков напряжения. С другой стороны, термистор — это резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от изменения температуры.

Таким образом, это все о варисторе, который может служить очень важным устройством в электрической цепи. Его основное применение заключается в том, что его можно использовать для защиты электрических цепей. Он также имеет множество других применений. Как вы думаете, можно ли использовать варистор в реальных проектах?

Варистор | Принцип работы | Типы | Металлооксидный варистор

Варистор:

Варистор используется для защиты полупроводника от перенапряжения. В то же время он играет важную роль в передаче высокого напряжения в электрических сетях, он защищает высоковольтное оборудование от перенапряжения и перенапряжения. Это два вывода, твердотельный полупроводниковый прибор.

Что такое варистор (принцип работы варистора):

Варистор — это не что иное, как переменный резистор. Из переменной => вари + резистор => стор = варистор. Они не похожи на омический резистор, такой как переменный резистор или потенциометр; это неомический резистор. Омический резистор => резистор должен подчиняться закону Ома, Неомический резистор => резистор не подчиняется закону Ома. Другими словами, они называются нелинейным резистором или резистором, зависящим от напряжения VDR.

Основное различие между резистором и VDR заключается в том, что сопротивление резистора можно изменять только вручную, а сопротивление варистора можно изменять, изменяя приложенное напряжение. Варистор работает аналогично PN-диоду при обратном смещении.

Типы варистора:

Металлооксидный варистор
Варистор из карбида кремния

Для этого мы берем металлооксидный варистор MOV, который является наиболее распространенным типом варисторов. Этот тип содержит керамическую массу из зерен оксида цинка в матрице из оксидов других металлов (таких как небольшое количество висмута, кобальта, марганца), зажатую между двумя металлическими пластинами (электродами). Граница между каждым зерном и его соседом образует диодный переход, как и последовательно соединенные диоды. В нормальных условиях переход варистора не проводит ток, но когда мы увеличиваем напряжение выше напряжения обратного пробоя, диодный переход начинает проводить ток.

[wp_ad_camp_2]

Внешний вид варистора:

На самом деле варистор и керамический конденсатор в электронной схеме выглядят одинаково. Но функционально конденсатор не защищает схему от переходных скачков напряжения, а варистор защищает. Одним из наиболее распространенных источников переходных процессов напряжения являются индуктивные нагрузки, такие как асинхронные двигатели, токи намагничивания трансформаторов, переключение двигателей постоянного тока и скачки напряжения от включения цепей люминесцентного освещения или другие скачки напряжения питания; они производят переходное напряжение V, равное L (di / dt).

Электрические характеристики варистора:

Возьмем статическое сопротивление варистора:

См. График варистора, сопротивление которого уменьшается с увеличением напряжения, но в соответствии с законом омов характеристика V-I постоянного резистора всегда прямолинейна. Следовательно, ток прямо пропорционален разности потенциалов между резисторами.

Но что касается варистора, ВАХ не является прямолинейным. В некоторых случаях (0–200 В) варистор предлагает высокое сопротивление, как правило, разомкнутую цепь, поскольку чистый ток, протекающий через варистор, равен нулю.Далее, когда мы увеличиваем напряжение на варисторе (от 200 до 250 вольт), он начинает проводить очень мало микроампер, это незначительно.

При напряжении 250 В варистор допускает 1 мА. Это также называется номинальным напряжением или напряжением ограничения варистора. Производители обычно оценивают варистор по этому значению. Если приложенное напряжение больше номинального, варистор пропускает большой ток для увеличения небольшого напряжения. В то же время переходное напряжение снижается ниже номинального напряжения, затем варистор увеличивает сопротивление.

[wp_ad_camp_2]

Влияние емкости варистора:

Как мы знаем, варистор обычно подключается между более высоким потенциалом и более низким потенциалом, а проводящая область действует как диэлектрическая среда. В этом устройстве действует параллельная емкость. Каждый полупроводниковый варистор имеет значение емкости, которое напрямую зависит от его площади и обратно пропорционально его толщине.

В постоянном токе варистор не влияет на емкость. Поскольку конденсатор действует как чистая разомкнутая цепь (Xc = максимум) для источника постоянного тока.В то же время, когда мы увеличиваем подаваемое напряжение больше, чем напряжение ограничения, варистор работает нормально.

В цепи переменного тока емкостное реактивное сопротивление зависит от частоты применяемого источника (Xc = 1 / 2πfC). Емкостной ток Ic = Vapplied / Xc. Поскольку увеличение частоты источника вызывает увеличение тока утечки. Следовательно, при разработке варистора для цепей переменного тока необходимо учитывать влияние частоты.

Применение варистора:

Защита источника питания
VFD
Ограничитель скачков напряжения TVSS
Защита электронного оборудования
Линия передачи

Кредиты изображений:

Символ, рабочий, типы и приложения

Варистор — символ, работа, типы и применение

Небольшой пакет сопротивлений, резистор используется во многих схемах и во многих формах, что почти повсеместно используется в электрических компонентах.От самых простых постоянных резисторов, где сопротивление остается неизменным, до различных типов переменных резисторов, сопротивление которых изменяется в зависимости от различных факторов. Переменные резисторы бывают разных типов; есть такие, в которых эффективная длина резистивной полосы играет роль в изменении резисторов, таких как потенциометры и реостаты, а есть другие наборы переменных резисторов, где ручное изменение сопротивления невозможно, скорее они чувствительны к физическим факторам, таким как как температура, напряжение, магнитное поле и т. д.

В предыдущих статьях мы уже обсуждали переменный резистор, сопротивление которого можно изменять вручную (например, потенциометр и реостаты).

Эта статья познакомит вас с миром резисторов, зависящих от напряжения, известных как варисторы.

Что такое варистор?

Варистор — это переменный резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения. Название было придумано лингвистической смесью слов; «Варьирующий» и «резисторный».Они также известны под названием VDR [резисторы, зависимые от напряжения] и имеют неомические характеристики. Поэтому они относятся к резисторам нелинейного типа.

В отличие от потенциометров и реостатов, где сопротивление изменяется от минимального значения до максимального значения, здесь, в Варисторе, сопротивление изменяется автоматически при изменении приложенного напряжения. Этот варистор имеет два полупроводниковых элемента и обеспечивает защиту от перенапряжения в цепи, аналогичной стабилитрону.

Так как же изменение приложенного напряжения влияет на его сопротивление? Что ж, ответ кроется в его составе.Поскольку он изготовлен из полупроводникового материала, его сопротивление падает с увеличением напряжения на нем. Когда происходит чрезмерное увеличение напряжения, сопротивление на нем многократно уменьшается. Такое поведение делает их хорошим выбором для защиты от перенапряжения в чувствительных цепях.

Варисторы

Кредит изображения

Реальный варистор показан на рисунке выше. Вы можете спутать их с конденсаторами. Однако между варисторами и конденсаторами нет ничего общего, кроме их размера и конструкции.

Варистор используется для подавления напряжения, в то время как конденсатор не может выполнять такие функции.

Символ варистора

Из-за его диодоподобного поведения в обоих направлениях тока в начале своего существования варистор представлялся как два диода, размещенных антипараллельно друг другу, как показано на рисунке. Однако теперь этот символ используется для DIAC. В современных схемах ниже показан символ варистора.

Варистор — обозначение цепи

Варистор — стандартное обозначение

Вы можете задаться вопросом, как варистор помогает в подавлении переходных процессов напряжения в цепи? Чтобы понять это, давайте сначала разберемся, что является источником переходного напряжения.Происхождение напряжения Переходные процессы в электрических цепях и источниках не зависят от того, работают ли они от источника переменного или постоянного тока, поскольку они происходят из самой цепи или передаются от любых внешних источников. Эти переходные процессы приводят к увеличению напряжения до нескольких тысяч вольт, что может оказаться катастрофическим для схемы.

Следовательно, эти переходные процессы напряжения необходимо подавлять.

Эффект L (di / dt), который вызывается переключением индуктивных катушек, токами намагничивания трансформатора и другими устройствами переключения двигателей постоянного тока, является наиболее распространенным источником переходных процессов напряжения.

На рисунке ниже показана форма переходного процесса переменного тока.

Форма волны переменного тока варистора

Подключить варистор в цепь можно следующим образом:

В цепях переменного тока: фаза-нейтраль или фаза-фаза
В цепях постоянного тока: положительный полюс на отрицательный.

А что насчет сопротивления варистора? Следующий раздел посвящен этому.

СТАТИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И НАПРЯЖЕНИЕ ВАРИСТОРА:

Название «Варистор» предполагает устройство, которое обеспечивает сопротивление, такое как потенциометр или реостат, однако фактическая функция варистора полностью отличается от них.

Во-первых, изменение сопротивления не может быть выполнено вручную, как в кастрюле или реостате. Во-вторых, при нормальном рабочем напряжении сопротивление варистора очень велико. Поскольку это напряжение начинает резко возрастать, в основном из-за переходных процессов напряжения, возникающих в цепи или индуцированных внешним источником, сопротивление начинает быстро уменьшаться.

Соотношение между статическим сопротивлением и напряжением на варисторе показано на рисунке ниже.

Варистор — статическое сопротивление VS напряжение

Работа варистора

Чтобы объяснить работу варистора, давайте воспользуемся его характеристикой VI, показанной на рисунке ниже, чтобы лучше понять его.

Вольт-амперные характеристики варистора

Кривая ВАХ варистора аналогична характеристике стабилитрона. Он двунаправленный по своей природе, поскольку мы видим, что он действует как в первом, так и в третьем квадранте.Эта особенность позволяет подключать его в цепи с источником переменного или постоянного тока. Для источника переменного тока это подходит, поскольку он может работать в любом направлении или полярности синусоидальной волны.

Напряжение зажима или напряжение варистора, показанное на рисунке, определяется как напряжение, до которого ток через варистор очень мал, в основном порядка нескольких миллиампер. Этот ток обычно называют током утечки. Это значение тока утечки связано с высоким сопротивлением варистора, когда на варистор подается напряжение ограничения.

Теперь, глядя на характеристику VI, мы видим, что, когда напряжение на варисторе превышает напряжение ограничения, происходит резкое увеличение тока.

Это происходит из-за внезапного уменьшения сопротивления в результате явления, называемого лавинным пробоем, когда выше порогового напряжения (в данном случае напряжения ограничения) электроны начинают быстро течь, тем самым уменьшая сопротивление и увеличивая ток через варистор.

Это помогает во время переходных процессов напряжения, так как, когда в схеме наблюдается высокое переходное напряжение, напряжение на варисторе увеличивается до значения, превышающего его номинальное (фиксирующее) напряжение, что, в свою очередь, увеличивает ток и действует как проводник.

Еще одна особенность варистора, которую можно увидеть из характеристик VI, заключается в том, что даже при увеличении тока напряжение на нем остается почти равным напряжению ограничения. Это означает, что он действует как саморегулятор даже в случае переходного процесса напряжения, что делает его более подходящим для того же, поскольку он контролирует повышение напряжения во время такого события.

Крутая нелинейная кривая указывает на то, что через варистор могут проходить чрезмерные токи в очень узком диапазоне напряжения (что указывает на его саморегулирующиеся свойства) и отсекать любые всплески напряжения.

Емкость варистора

Как обсуждалось в предыдущих разделах, изолирующее состояние варистора означает, что приложенное к нему напряжение равно или меньше напряжения ограничения.

Варистор в непроводящем или изолирующем состоянии действует скорее как конденсатор, чем как резистор. Поскольку полупроводниковый корпус варистора действует как изолятор в изолирующем состоянии, его можно рассматривать как диэлектрический материал, а два вывода можно рассматривать как два электрода.

Это означает, что любой варистор в непроводящем состоянии будет иметь емкость, которая пропорциональна площади полупроводникового тела и обратно пропорциональна его толщине.

Однако, когда варистор испытывает скачок напряжения на нем, он теряет свои изолирующие свойства и начинает проводить. В этом случае он больше не обладает емкостью.

Итак, возвращаясь к работе конденсатора варистора, возникает один главный вопрос.Одинаков ли он для цепей переменного и постоянного тока?

Ответ на этот вопрос заключается в частоте этих цепей. Как мы знаем, в цепи постоянного тока частота не играет роли. Следовательно, емкость сохраняется до тех пор, пока напряжение не станет равным или меньше номинального напряжения.

В цепях переменного тока дело обстоит иначе. Здесь важную роль играет частота. Таким образом, в непроводящей области емкость варистора влияет на его сопротивление.

Поскольку эти варисторы обычно подключаются параллельно защищаемому электронному устройству, сопротивление утечки падает с увеличением частоты.Результирующее параллельное сопротивление и частота имеют линейную зависимость.

Для цепей переменного тока емкостное реактивное сопротивление определяется по формуле

  X _C = 1 / (2Pi. fC) 

Где f = частота цепи, C = емкость.

Таким образом, в этих цепях ток утечки увеличивается с увеличением частоты.

Теперь давайте кратко обсудим важные типы варисторов.

Типы варисторов

Тип варистора зависит от типа материала его корпуса.Ниже описаны два наиболее распространенных типа варисторов.

Варистор из карбида кремния : Как можно догадаться по названию, корпус варистора изготовлен из карбида кремния (SiC). Когда-то он широко использовался, прежде чем новый MOV появился на рынке. Сейчас они интенсивно используются в приложениях с высокой мощностью и высоким напряжением. Однако они потребляют значительный ток в режиме ожидания, и это главный недостаток варистора этого типа. В связи с этим требуется последовательный разрыв для ограничения энергопотребления в режиме ожидания.
Варисторы из оксида металла (MOV) : Поскольку варисторы на основе SiC имели некоторые серьезные недостатки, был разработан другой тип варисторов — варисторы из оксида металла. Он обеспечивает очень хорошую защиту от переходных процессов напряжения и сейчас довольно популярен.

Здесь корпус сделан из оксида металла, в основном из зерен оксида цинка. Они спрессованы в виде керамической массы с 90% зерен оксида цинка и 10% других оксидов металлов, таких как кобальт, висмут и марганец.

Затем он помещается между двумя металлическими пластинами.10% оксидов металлов кобальта, висмута и марганца действуют как связующий агент для зерен оксида цинка, так что они остаются неповрежденными между двумя металлическими пластинами. Соединительные клеммы или выводы подключаются к двум металлическим пластинам.

На рисунке ниже показана внутренняя структура MOV.

Металлооксидный варистор — внутренняя структура

Основным преимуществом MOV перед варистором из карбида кремния является низкий ток утечки. MOV имеет очень низкий ток утечки при нормальных условиях эксплуатации.

Также MOV имеет очень высокие уровни нелинейных характеристик тока и напряжения.

Одним из недостатков этого типа является то, что импульсный ток зависит от длительности переходного импульса и количества повторений импульсов. Таким образом, для переходного импульса с большой длительностью импульсный ток будет расти и может вызвать проблемы с нагревом.

Однако этого нагрева можно избежать, рассеивая энергию, поглощаемую переходным импульсом.

На рынке присутствует еще один важный тип варистора, известный как варистор для поверхностного монтажа.Давайте обсудим их в следующем разделе.

Варистор устройства поверхностного монтажа

Они, как и все другие варисторы, в основном используются в схемах защиты. Корпус может быть из оксида металла или карбида кремния. Основное отличие этих варисторов от традиционных варисторов заключается в том, что они небольшие по размеру и построены с использованием технологии поверхностного монтажа. Это означает, что эти устройства можно легко подключить к печатной плате, поскольку их выводы меньше по размеру или у них есть контакты, припаянные к контактным площадкам на поверхности платы, что устраняет необходимость в отверстиях в печатной плате.

Некоторые из популярных варисторов SMD включают в себя: Серия AUML — многослойный ограничитель скачков напряжения, серия MLA AUTO — серия Littelfuse MLA для автомобильного многослойного варистора (MLV),

Некоторые образцы SMD показаны на рисунке ниже:

Варистор SMD

Изображение кредита

Вывод:

Термин «варисторы» представляет собой объединение двух терминов «переменные» и «резисторы». Хотя название предполагает, что это устройство будет работать как потенциометр или реостат, его работа совершенно другая.Здесь сопротивление изменяется в зависимости от напряжения.

Основное применение варистора — защита цепей от скачков напряжения.

Полупроводниковый корпус варисторов помогает тому же. Как и стабилитрон, характеристика VI варистора показывает скачок тока после определенного порогового напряжения. Это пороговое напряжение называется номинальным напряжением или напряжением ограничения. Когда напряжение, приложенное к варистору, намного ниже или равно напряжению ограничения, варистор имеет высокое сопротивление и, следовательно, считается изолирующим.Однако, когда это напряжение превышает напряжение ограничения, сопротивление падает в результате лавинного пробоя в корпусе полупроводника. В этом случае говорят, что варистор находится в проводящем состоянии.

На рынке доступны два основных типа варисторов, а именно варисторы из карбида кремния и оксида металла. Карбид кремния был постепенно заменен варисторами на основе оксида металла, поскольку первый имел довольно высокий ток утечки.

Варисторы

также доступны в устройствах для поверхностного монтажа, что упрощает их изготовление в схемах печатных плат.

Принцип работы, конструкция и применение

Обычно в электронных схемах встречаются токи и напряжения порядка миллиампер и милливольт. Электронные схемы имеют очень высокий входной импеданс и очень чувствительны. Наши обычные методы защиты от сверхтока или перенапряжения здесь не применимы. Нам нужно устройство, которое будет быстрым и чувствительным. Варистор — это устройство, которое отвечает нашим требованиям и очень эффективно контролирует скачки напряжения, тем самым защищая нашу цепь.Название этого может быть производным от переменного резистора. Силовые электронные устройства, работающие с большими токами, также защищены варисторами. Хотя доступно много типов варисторов, мы ограничимся металлооксидным варистором, широко известным как MOV.

Что такое варистор?

Определение: Как следует из названия, это переменный резистор, но в отличие от реостата или потенциометра, где точка гадюки должна физически перемещаться вручную или автоматически для изменения сопротивления.Варистор — это полупроводниковое устройство, которое становится проводящим после достижения порогового значения напряжения. Поскольку он зависит от напряжения, его также называют резистором, зависимым от напряжения, или VDR. Это неполярное устройство, которое может использоваться как для переменного, так и для постоянного напряжения. Ниже приведены различные символы, обычно используемые для варисторов.

Символы варистора

Принцип работы варистора

Чтобы понять работу варистора, давайте сначала разберемся, как в цепи / системе возникают скачки и выбросы напряжения.Большинство шипов меняются. Когда мы выключаем индуктивную цепь, возникает скачок высокого напряжения из-за (L.di / dt.) Этот скачок создается из-за внезапного высвобождения энергии, накопленной в индуктивности. Как правило, считается, что при включении скачка в два раза больше тока, а при выключении — в два раза больше напряжения. Такие скачки также могут отрицательно сказаться на всем находящемся поблизости оборудовании.

Варистор обеспечивает путь с высоким сопротивлением для низких напряжений и путь с низким сопротивлением для высоких напряжений.Это изменение сопротивления с напряжением видно из кривой статического сопротивления варистора. Эта характеристика нелинейна и не подчиняется закону Ома.

Изменение сопротивления

В случае высокого напряжения через варистор возникает бросок тока из-за пониженного сопротивления, который возвращает напряжение в допустимые пределы. Чтобы понять его работу, давайте посмотрим на изображение, показывающее подключение варистора, который всегда параллельно защищаемой цепи.Это делается для обеспечения альтернативного пути прохождения тока и ограничения напряжения.

Принципиальная схема

Характеристики варистора

Из характеристик VI можно вывести следующее.

Характеристики

Характеристики идентичны в прямом и обратном направлениях (первый и третий квадрант аналогичны)
За пределами безопасной / рабочей зоны увеличение тока резкое и резкое. На этом этапе варистор переходит из изолирующего состояния в проводящее состояние.
А в непроводящем состоянии ведет себя как конденсатор. Когда это начинает проводить, максимальный импульсный ток, который примет варистор, зависит от ширины импульса и его повторений. Если он превышает свои пределы и не может рассеивать выделяемое тепло, он перегреется и взорвется.

Конструкция варистора

Металлооксидный варистор (MOV) состоит из изоляционного материала, который представляет собой оксид цинка (ZnO). Этот оксид цинка спрессован в керамический поддон.Только около 10% некоторых наполнителей используется для правильного образования стыков, а остальные 90% составляют оксид цинка.

Конструкция варистора

Конструктивно он имеет два вывода, а внешняя оболочка изготовлена из твердой эпоксидной смолы. Он очень похож на конденсатор дискового типа. Остальные детали конструкции приведены ниже.

Важно отметить, что варистор должен быть правильно выбран из широкого диапазона перед использованием. Основным критерием является напряжение, которое должно быть на 15-20 процентов выше рабочего напряжения.

Преимущества и недостатки варистора

Преимущества

Это очень чувствительное и быстрое устройство защиты от перенапряжения.
Поскольку это биполярное устройство, его можно использовать как для переменного, так и для постоянного тока.

Недостатки

Достаточно дорого.
Он может быть поврежден, если скорость нарастания напряжения и пика будут слишком высокими.
Не обеспечивает защиты от сверхтока.

Применения

Варистор применяет :

Он может использоваться для защиты от перенапряжения между линиями.

Может использоваться для защиты от перенапряжения линии на землю.

Отлично подходит для защиты полупроводников.

Его можно подключить через замыкающие и размыкающие контакты для защиты переключателя от скачков переключения, которые в противном случае могут привести к повторному пробою.

Часто задаваемые вопросы

1).Как проверить варистор?

Его можно протестировать, подключив его к источнику переменного напряжения, а затем определив напряжение, при котором он меняет свое состояние с изолирующего на проводящее. Это напряжение должно соответствовать техническим характеристикам. В противном случае в цепи мы можем просто посмотреть ее проводимость с помощью мультиметра

2). Есть ли у варистора полярность?

Не имеет полярности, так как это биполярное устройство и может использоваться как на переменном, так и на постоянном токе. Его конструкция симметрична.

3). Что происходит при выходе из строя варистора?

Варистор выходит из строя, если скорость нарастания напряжения и пик слишком высок, в этом случае скачок тока превысит свои пределы, и он разорвется. Он также может выйти из строя из-за ухудшения характеристик и показать непрерывность даже при низких напряжениях.

4). Как работает варистор MOV?

Он работает, пропуская допустимое напряжение и создавая короткое замыкание, если напряжение превышает его пределы, тем самым обеспечивая испытание для основного оборудования.

5) Что такое напряжение варистора?

Напряжение варистора — это напряжение, при превышении которого он переходит из изолирующего состояния в проводящее состояние. Как правило, это напряжение на варисторе, если через него проходит ток в один миллиампер.

Таким образом, это все о варисторе, который неизбежен для защиты дорогостоящего электронного и электрического оборудования и устройств. Правильный выбор — ключ к его применению. Металлооксидный варистор (MOV) превзошел все другие варисторы, такие как стабилитроны и т. Д.и широко используется в настоящее время. Вот вам вопрос, какие бывают варисторы?

Работа, спецификации схем и их применение

Варистор, также известный как VDR (резистор, зависимый от напряжения), является одним из видов электронных компонентов. Его VI-характеристики такие же, как у диода. Основная функция этого компонента — защита устройств от высоких переходных напряжений. Устройство MOV может быть выполнено таким образом, что оно закорачивает само себя при возникновении большого тока из-за высокого напряжения.Таким образом, компонент, который зависит от тока, останется защищенным от неожиданного скачка напряжения внутри устройства. Варисторы — это неомические переменные резисторы, тогда как реостат и потенциометры — омические переменные резисторы. Существуют различные типы варисторов, из которых наиболее часто используется металлооксидный варистор. В этой статье обсуждается обзор MOV (металлооксидный варистор).

Что такое варистор из оксида металла?

Варистор, состоящий из оксида цинка и других оксидов металлов, таких как марганец, кобальт и т. Д., Известен как варистор из оксида металла.Материал расположен между двумя металлическими пластинами или электродами, чтобы взаимодействовать друг с другом. Эти типы варисторов защищают тяжелые устройства от переходных напряжений.

Металлооксидный варистор
MOV аналогичны резисторам, потому что они состоят из двух проводов, не имеющих полярности. Итак, они связаны в обоих направлениях. Эти компоненты не могут противостоять переходному напряжению выше превышенного номинального. .Как только эти компоненты поглощают переходное напряжение, они стремятся растворить его, как тепло.

Когда этот метод продолжается непрерывно в течение короткого времени, устройство начинает истощать воздух из-за сильной жары. Эти варисторы подключаются параллельно, чтобы обеспечить лучшую энергоемкость. Металлооксидные варисторы также подключаются последовательно для обеспечения высокого номинального напряжения.

Принцип работы

Термин MOV или металлооксидный варистор представляет собой переменный резистор. Но в отличие от потенциометра, его сопротивление будет автоматически меняться в зависимости от его напряжения.Когда напряжение на варисторе увеличивается, сопротивление уменьшается. Это свойство очень полезно для схем для защиты от скачков высокого напряжения.

Технические характеристики MOV

Технические характеристики MOV включают следующее: при выборе металлооксидных варисторов следующие характеристики играют важную роль.

Рабочее напряжение максимально

Напряжение варистора

Как только на варистор подается импульсный ток, он приобретает максимальное пиковое напряжение и может быть получено максимальное напряжение ограничения.

Ток утечки

Емкость

Максимальное рабочее напряжение.

Наивысшее напряжение переменного тока

Напряжение зажима

Импульсный ток

Сдвиг скачка

Время отклика

Поглощение энергии в основном относится к максимальной энергии, которая рассеивается для определенной формы сигнала без каких-либо проблем.

Поглощение энергии

После подачи импульсного тока импульсный сдвиг может относиться к изменению внутри напряжения.

Функции

Возможности MOV включают следующее.

Диапазон переменного напряжения составляет от 130 В до 1000 В

Диапазон постоянного напряжения составляет от 175 до 1200 В

Сопротивление изоляции составляет 1000 МОм

Диапазон рабочих температур от -55 до +85 ° C

Металл Цепь оксидного варистора

Металлооксидный варистор часто используется в различных цепях вместе с предохранителем. Эти два соединены параллельно защищаемой цепи.Схема MOV показана ниже. Основными компонентами, используемыми для защиты схемы, являются предохранитель и варистор.
MOV Circuit
Когда напряжение находится в фиксированном диапазоне, сопротивление MOV будет чрезвычайно высоким. Следовательно, в цепи есть ток, но в MOV его нет. Но как только в пределах основного напряжения происходит скачок напряжения, он становится виден прямо напротив варистора, потому что он расположен параллельно сети переменного тока.

Это огромное напряжение снизит значение сопротивления в MOV до чрезвычайно низкого уровня.Так что он заставляет ток течь через варистор и предохранитель, чтобы отключить цепь от источника питания.

Во время скачков напряжения высокое напряжение, которое вышло из строя, немедленно возвращается к нормальным значениям. В этих случаях продолжительность протекания тока не будет высокой, чтобы повредить предохранитель, и цепь вернется в нормальное положение, как только напряжение станет нормальным. Но всякий раз, когда наблюдается скачок напряжения, варистор на мгновение разъединяет цепь, каждый раз повреждая себя огромным током.Если цепь сталкивается с множеством скачков напряжения, то варистор, используемый в цепи, выйдет из строя.

MOV Performance

Основная функция MOV — работать как ограничитель перенапряжения. Когда напряжение на варисторе ниже напряжения ограничения, варистор не будет проводить.

Производительность варистора со временем снижается, даже если через него проходят крошечные скачки. Еще одна причина заключается в том, что на характеристики варистора влияет оценка энергии. Когда количество варисторов подключено параллельно, его производительность может быть увеличена.

Главной особенностью этого типа варистора является время отклика, поскольку скачки напряжения замыкаются устройством за наносекунды. Однако на время отклика влияет метод монтажа и индуктивность компонентов.

Металлооксидные варисторы

Приложения MOV включают следующие

Металлооксидные варисторы, используемые для защиты от скачков напряжения, перенапряжения, межфазного напряжения, дуги и переключения.

Эти варисторы могут использоваться для защиты от неисправностей различных устройств.

Они используются для однофазной защиты от L к L, цепи заземления в электрических цепях.

Они используются для защиты переключающих устройств, таких как транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы и т. Д.

Они используются в схемах для защиты от скачков напряжения, а также скачков напряжения.

В большинстве случаев они используются в виде полос. , адаптеры и т. д.

Эти варисторы используются в обычных электронных устройствах, таких как цифровые фотоаппараты, сотовые телефоны, mp3-плееры и т. д.

MOV используются для защиты промышленных линий переменного тока, систем питания, систем передачи данных и т. д.

Таким образом, это это все об обзоре металлооксидного варистора, работы, схемы, технических характеристик и приложений.MOV — это компонент защиты, который можно использовать для защиты цепи питания от скачков напряжения путем изменения ее сопротивления. Эти цепи могут получать питание от сети переменного тока. Вот вам вопрос, какое напряжение зажима у металлооксидного варистора?

Что такое варистор? Определение, конструкция, работа, характеристики, преимущества, недостатки и области применения Варистор

Определение : Варистор — это двухконтактный полупроводниковый прибор, который защищает электрические и электронные устройства от переходных процессов перенапряжения. Его сопротивление зависит от приложенного входного напряжения.

Слово варистор образовано объединением , варистор и resi stor . Он также известен как резистор, зависящий от напряжения , VDR , сопротивление которого изменяется автоматически при соответствующем изменении напряжения на нем.

Он всегда подключается к защищаемому устройству. В основном это делается для защиты схемы от скачков напряжения.

На рисунке ниже показано символическое изображение варистора:

Они в основном используются для защиты схемы от колебаний высокого напряжения.

Конструкция варистора

Варисторы образуются при вдавливании кристаллов карбида кремния или оксидов металлов в керамический материал.

После высыхания материала производится спекание при высокой температуре. Электрические характеристики устройства зависят от температуры и атмосферных условий.

Для обеспечения хороших электрических контактов контакты материала металлизируются серебром или медью. Затем к контактам припаиваются выводы, комплектуются и кодируются варисторы.

На рисунке ниже показан варистор дискового типа:

В настоящее время это самые распространенные ограничители напряжения , которые могут использоваться в широком диапазоне напряжений. Это нелинейное устройство , которое поглощает разрушительную энергию и рассеивает ее в виде тепла, чтобы предотвратить повреждение системы.

Обычно при его производстве используется оксид цинка , , поэтому он также известен как варистор из оксида металла .

На рисунке ниже показана структура металлооксидного варистора:

Здесь варистор на 90% состоит из оксида цинка, а остальная часть — это присадочный материал , образующий переход.Стандартный карбид кремния отличается от варистора на основе оксида металла тем, что MOV имеет меньший ток утечки и его рабочая скорость выше.

Работа и характеристики варистора

Прежде чем приступить к работе, давайте сначала поймем взаимосвязь между напряжением и сопротивлением варисторов.

На рисунке ниже показана кривая зависимости сопротивления от напряжения для варистора:

Варисторы проявляют необычное поведение в случае сопротивления.Здесь мы видим, что когда напряжение низкое, сопротивление на нем высокое. Но сопротивление быстро падает с увеличением напряжения выше номинального.

Давайте теперь посмотрим на работу варистора в деталях:

Когда на устройство подается определенное низкое напряжение, оно создает высокое сопротивление, из-за чего через него проходит очень низкий ток. Когда напряжение увеличивается и достигает напряжения фиксации, то есть номинального напряжения, ток увеличивается.

В это время замечается изменение работы варисторов. Таким образом, после этого напряжения устройство, которое до сих пор работало как изолятор, теперь начинает вести себя как проводник. Таким образом, после номинального напряжения сопротивление, предлагаемое им, станет очень низким, позволяя проходить через него очень сильному току.

Таким образом, говорят, что напряжение показывает нелинейную характеристику с током .

На рисунке ниже показана вольт-амперная характеристика варистора:

Здесь, как мы видим, пока не будет достигнуто напряжение фиксации, устройство остается в непроводящем состоянии.Таким образом, мы можем видеть линейную зависимость между напряжением и током. В это время через него протекает очень небольшой ток утечки. Из-за оказываемого им высокого сопротивления.

Однако, после этого конкретного уровня напряжения, проводящее состояние достигается варисторами. Таким образом, мы видим, что сопротивление стало очень низким и через него проходит большой ток даже после того, как напряжение ограничено после номинального напряжения.

Преимущества варистора

Обеспечивает отличную защиту от перенапряжения.

Поскольку не показывает полярный эффект , таким образом легко достигается двунаправленность.

Недостаток варистора

Применение варистора

Он показывает широкое применение в защите устройств, таких как защита линии связи, микропроцессора и защиты источников питания. В защите переменного тока и кабельного телевидения от перенапряжения и т. Д.

Варистор | Типы резисторов | Руководство по резистору

Что такое варистор?

Варистор — это резистор, зависящий от напряжения (VDR).Сопротивление варистора является переменным и зависит от приложенного напряжения. Слово состоит из частей слов « var iable res istor . Их сопротивление уменьшается с увеличением напряжения. В случае чрезмерного увеличения напряжения их сопротивление резко падает. Такое поведение делает их пригодными для защиты цепей во время скачков напряжения. Причины скачка напряжения могут включать удары молнии и электростатические разряды. Наиболее распространенным типом VDR является металлооксидный варистор или MOV.

Определение

Варисторы — это нелинейные двухэлементные полупроводники, сопротивление которых падает с увеличением напряжения. Резисторы, зависящие от напряжения, часто используются в качестве ограничителей перенапряжения для чувствительных цепей.

Пакеты

Вот несколько примеров часто встречающихся пакетов. Блоки используются для более высоких номинальных мощностей.

Диск Блок С радиальными выводами Осевые выводы

Характеристики

Зависимый от напряжения резистор имеет нелинейно изменяющееся сопротивление в зависимости от приложенного напряжения.Импеданс высокий в условиях номинальной нагрузки, но резко снизится до низкого значения при превышении порогового значения напряжения, напряжения пробоя. Они часто используются для защиты цепей от чрезмерных переходных напряжений. Когда схема подвергается воздействию переходного процесса высокого напряжения, варистор начинает проводить и ограничивает переходное напряжение до безопасного уровня. Энергия падающего импульса частично проводится и частично поглощается, защищая цепь.

Наиболее распространенным типом является варистор на основе оксида металла (MOV).Они состоят из спеченной матрицы зерен оксида цинка (ZnO). Границы зерен обеспечивают полупроводниковые характеристики P-N-перехода, подобные диодному переходу. Матрицу из случайно ориентированных зерен можно сравнить с большой сетью диодов, включенных последовательно и параллельно. Когда прикладывается низкое напряжение, протекает лишь очень небольшой ток из-за обратной утечки через переходы. Однако при приложении высокого напряжения, превышающего напряжение пробоя, переходы испытывают лавинный пробой, и может течь большой ток.Такое поведение приводит к нелинейным вольт-амперным характеристикам.

Соотношение между током (I) и напряжением (V) на клеммах обычно описывается следующим образом:

Член α описывает степень нелинейности. На рис. 1 показаны характеристические кривые варистора MOV (высокий α) и SiC (низкий α).

Важными параметрами выбора являются напряжение фиксации, пиковый ток, максимальная энергия импульса, номинальное напряжение переменного / постоянного тока и ток в режиме ожидания. При использовании в линиях связи паразитная емкость также является важным параметром. Высокая емкость может действовать как фильтр для высокочастотных сигналов или вызывать перекрестные помехи, ограничивая доступную полосу пропускания линии связи.
Варисторы
используются для кратковременной защиты в случае высоких переходных скачков напряжения порядка 1-1000 микросекунд. Однако они не подходят для устойчивых скачков напряжения. Если энергия переходного импульса в джоулях (Дж) слишком высока и значительно превышает абсолютные максимальные значения, они могут расплавиться, загореться или взорваться.

MOV деградируют под воздействием повторяющихся скачков напряжения. После каждого всплеска напряжение ограничения MOV сдвигается немного ниже, насколько это зависит от номинальной мощности MOV по отношению к импульсу. По мере того, как напряжение ограничения падает все ниже и ниже, возможный режим отказа — частичное или полное короткое замыкание, когда напряжение ограничения падает ниже напряжения защищаемой линии. Эта ситуация может привести к возгоранию. Во избежание возгорания их часто подключают последовательно с плавким предохранителем, который отключает MOV в случае перегрева.Чтобы ограничить деградацию, рекомендуется использовать максимально высокое фиксирующее напряжение, насколько позволяет защищаемая цепь, чтобы ограничить степень воздействия скачков напряжения.

Приложения

Нелинейная характеристика варистора делает их идеальными для использования в качестве устройств защиты от перенапряжения. Источниками переходных процессов высокого напряжения могут быть, например, удары молнии, электростатические разряды или индукционные разряды от двигателей или трансформаторов. Например, они часто используются в удлинителях для защиты от перенапряжения.Специальные типы с малой емкостью защищают линии связи. Эти VDR полезны для самых разных приложений, которые могут включать:

Защита телефонных и других линий связи

Оборудование радиосвязи подавление переходных процессов

Сетевые фильтры для защиты от перенапряжений

Сетевые фильтры для систем кабельного телевидения

Защита источника питания

Защита микропроцессора

Защита электронного оборудования

Защита уровня платы низкого напряжения

Ограничитель скачков напряжения (TVSS)

Защита автомобильной электроники

Промышленная защита переменного тока высокой энергии

Типы

Наиболее важные типы:

Металлооксидный варистор — описанный выше MOV представляет собой нелинейный ограничитель переходных процессов, состоящий из оксида цинка (ZnO)

Варистор из карбида кремния — одно время это был самый распространенный тип, прежде чем MOV появился на рынке. В этих компонентах используется карбид кремния (SiC). Они интенсивно используются в приложениях большой мощности и высокого напряжения. Недостатком этих устройств является то, что они потребляют значительный ток в режиме ожидания, поэтому требуется последовательный разрыв для ограничения энергопотребления в режиме ожидания.

Альтернативные типы устройств подавления перенапряжения включают:

Селеновые элементы — в этих подавителях используются селеновые выпрямители, обеспечивающие высокоэнергетический обратный ток пробоя. Некоторые селеновые элементы обладают целебными свойствами, что позволяет им выдерживать разряды высокой энергии.Однако они не обладают зажимной способностью современных MOV.

Стабилитроны — устройство подавления переходных процессов, в котором используется кремниевый выпрямитель. У них есть возможность фиксировать очень постоянное напряжение. Главный недостаток этих компонентов заключается в том, что они обладают ограниченной способностью рассеивать энергию.

Устройства лома — Устройство лома замыкает скачок напряжения на землю, это короткое замыкание будет продолжаться до тех пор, пока ток не станет ниже определенного очень низкого уровня. Создание эффекта запаздывания или следования за усилением.Примеры ломовых устройств:

Газоразрядная трубка (GDT) или искровой разрядник — Эти устройства проводят после образования проводящей искры, недостаток в том, что они срабатывают относительно долго, преимуществом является большая токонесущая способность.

Тиристорное устройство защиты от перенапряжения (TSPD) — имеет те же характеристики, что и GDT, но может действовать намного быстрее.

Обозначение варистора

Для варистора используется следующий символ.Он изображен как переменный резистор, который зависит от напряжения, U.

Обозначение варистора Стандарт IEC

ресурсов

Книги

Онлайн
.

No related posts.