Замена и проверка варистора на плате + видео

Если при ремонте кондиционера вы обнаружили на плате сгоревший предохранитель не спешите его тут же менять, вначале выясните причину по которой он сгорел.

Скорее всего это произошло из-за скачков напряжения в сети.

При измерении в сети напряжение питания оно постоянно колеблется,причём не всегда в пределах безопасных для кондиционеров.

Плюс к этому в сети всегда присутствуют короткие импульсы напряжением в несколько киловольт. Происходит это из-за постоянного отключения и включения индуктивной и ёмкостной нагрузки (электродвигатели,трансформаторы и т. д.), а также из-за атмосферного электричества.

Кондиционеры, как и любую другую электронную технику защищают на этот случай варисторами. Точнее электронную начинку кондиционера-плату управления.

---

Стандартная схема подключения варистора

параллельно защищаемой нагрузке подключают варистор VA1, а перед ним ставят предохранитель F1:

Принцип действия варистора

По сути варистор представляет собой нелинейный полупроводниковый резистор, проводимость которого зависит от приложенного к нему напряжения. При нормальном напряжении варистор пропускает через себя пренебрежительно малый ток, а при определённом пороговом напряжении он открывается и пропускает через себя весь ток.

Таким образом он фильтрует короткие импульсы, если же импульс будет более длинным, и ток идущий через варистор превысит номинальный ток срабатывания предохранителя, то он попросту сгорит, обесточив и защитив нагрузку.

Маркировка варисторов

Существует огромное количество варисторов разных производителей, с разным пороговым напряжение срабатывания и рассчитанные на разный ток. Узнать какой стоял варистор можно по его маркировке.

Например маркировка варисторов CNR:

CNR-07D390K, где:

• CNR-серия, полное название CeNtRa металлоксидные варисторы
• 07- диаметр 7мм
• D — дисковый
• 390 — напряжение срабатывания, рассчитываются умножением первых двух цифр на 10 в степени равной третьей цифре, то есть 39 умножаем на 10 в нулевой степени получатся 39 В, 271-270 В и т. д.
• K — допуск 10 %, то есть разброс напряжения может колебаться от номинального на 10 % в любую сторону.

Как же найти на плате варистор?

По схеме приведённой выше, видно что этот элемент находится рядом с предохранителем в месте прихода на плату проводов питания. Обычно это диск жёлтого или тёмно-зелёного цвета.

На фото варистор указан красной стрелкой. Можно было подумать что варистор это синяя деталь, покрытая чёрной копотью, но на увеличении видно трещины на корпусе варистора, от которого покрылись нагаром расположенные рядом детали.Хорошо это видно и с обратной стороны, где написаны условные обозначения. Даже если их не будет, распознать варистор можно, зная что он подсоединён параллельно нагрузке или по маркировке на его корпусе.

VA1- это варистор, а синяя деталь рядом это конденсатор-С70.

Не путайте их, по форме они одинаковые, так что ориентируйтесь на маркировку и условные обозначения на плате.

После того как вы нашли варистор, его нужно выпаять, чтобы потом на его место установить новый.Для выпаивания варисторов я обычно использую газовый паяльник, потому что не всегда в месте ремонта есть электропитание — на строящемся объекте, на крыше, например.Ещё очень удобно пользоваться оловоотсосом -разогреть место пайки и оловоотсосом удалить расплавившийся припой.

Но для этих целей вполне подойдёт пинцет или обычные плоскогубцы-нужно захватить ножку детали и вытянуть когда припой расплавится.Если у вас плохо плавится припой, то скорее всего он на плате высокотемпературный-так называемый бессвинцовый (может заметили на моей плате надпись PbF — плюмбум фри). В этом случае нужно или увеличить температуру жала паяльника или же капнуть сверху другого более низкотемпературного, место пайки расплавится и можно будет удалить деталь.

После этого вставляем новый варистор и припаиваем его.

Для пайки очень удобно пользоваться припоем в виде проволоки у которого внутри уже есть флюс.

Ещё обратите внимание, что большинство плат — двусторонние, поэтому припаивать ножки детали нужно с обеих сторон платы, так как нередко бывает что ножка детали выполняет роль перемычки между дорожками с разных сторон платы.

После замены варистора остаётся только поставить новый предохранитель и установить плату на место.

Обычно в платах кондиционера стоят варисторы на напряжение 470 В, и предохранители номиналом от 0.5 А до 5 А. Поэтому рекомендую всегда иметь при себе небольшой запас этих деталей.

Для тех, кто хочет нагляднее увидеть процесс , выкладываю видео урок:

Для тех кому требуется отремонтировать плату, путём замены варистора, помогут наши сервисные специалисты, цены смотрите здесь.

принцип действия, характеристики, назначение. Как работает варистор?

Варистором называются полупроводниковые приборы, сопротивление которых резко уменьшается (на несколько порядков) при превышении приложенного к ним напряжения некоторого порогового значения. Данная особенность этих приборов обуславливает их применение в системах защиты электрических цепей от перенапряжения (путём подключения варистора параллельно защищаемой цепи). Вольтамперная характеристика варисторов симметрична, поэтому они ограничивают напряжение независимо от его полярности, в том числе могут работать в цепях переменного напряжения.

Как правило, они бывают металлооксидные или оксидноцинковые. Если посмотреть на вольт-амперные характеристики варистора, то можно отметить, что он имеет нелинейную симметричную форму, то есть может работать не только на постоянном, но и переменном напряжении. Такой элемент присоединяется параллельно нагрузке. Как работает варистор?

При повышении напряжения в сети ток проходит не через оборудование, а именно через варистор. Такое приспособление способно распределять энергию в виде тепла. Его главные особенности — это многократное использование и быстрое время восстановления, то есть его сопротивление имеет первоначальный показатель при снятии напряжения.

Какой имеет варистор принцип работы? Деталь ничем не отличается от обычного резистора, то есть при нормальном функционировании электроники он имеет омическое сопротивление. Итак, рассмотрим, какой имеет варистор принцип работы.

Показатель такого сопротивления довольно высок, и может составить 100000 Ом. При включении напряжения оно может уменьшиться, как только возникнет необходимость в защите уровня. Сопротивление падает от 100000 Ом до 100. Если значение упадет до низкого предела или будет равно нулю, то может возникнуть короткое замыкание. При этом предохранитель, который находится в электрической цепи перед варистором, выходит из строя. После этого электрическая цепь замыкается, и напряжение полностью отключается.

Как говорилось ранее, при отсутствии напряжения варистор может полностью восстановиться и работать в прежнем режиме. Для его функционирования требуется заменить перегоревший предохранитель. Далее электронное устройство будет правильно функционировать. Варистор присоединяется параллельно источнику питания. Рассмотрим, какой имеет варистор принцип работы, на примере обычного персонального компьютера. Так как он имеет два вывода, то присоединение осуществляется параллельно фазы и нуля.

Как выглядит элемент?

Такое приспособление, как варистор, фото которого есть в нашей статье, напоминает обычный резистор, то есть имеет форму прямоугольника. Но все же имеет небольшое отличие.

Посреди него проходит диагональ, конец которой изогнут.

Как маркируется варистор?

На сегодняшний день можно встретить разные обозначения этих приборов. Каждый производитель вправе устанавливать ее самостоятельно. Маркировки различаются, потому что технические характеристики варисторов отличаются друг от друга. Примерами могут служить такие показатели, как допустимое напряжение или необходимый уровень тока.

В настоящее время каждый производитель устанавливает свою маркировку на эти типы приборов. Это объясняется тем, что производимые приборы имеют разные технические характеристики. Например, предельно допустимое напряжение или необходимый для функционирования уровень тока. Наиболее популярная маркировка – CNR, к которой прикрепляется такое обозначение, как 07D390K. Что же это значит? Итак, само обозначение CNR указывает на вид прибора. В этом случае варистор является металлооксидным.

Далее, 07 – это размер устройства в диаметре, то есть равный 7 мм. D – дисковое устройство, и 390 – максимально допустимый показатель напряжения.

Основные параметры варисторов

К таким параметрам относят:

• норма напряжения;
• максимально допустимый показатель переменного и постоянного тока;
• пиковое поглощение энергии;
• возможные погрешности;
• время работы элемента.

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.

Варисторы: применение

Такие приборы играют важную роль в жизни человека.

Из всего вышеперечисленного можно сказать, что варистор, принцип работы которого заключается в защите электроники от высокого напряжения в сети, помогает предотвратить поломку многих электрических приборов и сохранить проводку в целостности. Основным местом являются электрические цепи в различном оборудовании. Например, они встречаются в пусковых элементах освещения, которые еще называются балластами. Также устанавливаются в электрических схемах специальные варисторы, применение которых необходимо для стабилизации напряжения и тока.

Такие устройства используются еще в линиях электропередач. Но там они называются разрядниками, рабочее напряжение которых составляет более двадцати тысяч вольт.

Варисторы могут работать в большом диапазоне напряжения, который начинается с совсем маленького значения в 3 В, и заканчивается 200 В. Что касается силы тока элемента, то здесь диапазон составляет от 0,1 до 1 А. Такие показатели тока действительны только для низковольтного технического оборудования.

Положительные стороны варисторов

Данный вид аппаратов имеет множество положительных качеств, если сравнивать его с другими приборами, например, с разрядником. К таким важным преимуществам можно отнести:

• высокая скорость работы элемента;
• возможность отслеживания перепадов тока безинерционным методом;
• возможность использования на уровне напряжения в пределах от 12 до 1800 В;
• длительный срок эксплуатации;
• относительно малая стоимость за счет простоты конструкции.

Отрицательные стороны

Вместе с таким большим количеством преимуществ перед другими приборами, есть также и существенные недостатки, среди которых можно выделить такие.

1. Варисторы имеют огромной размер собственной емкости, что сказывается на работе электрической сети. Такой показатель может находиться в пределах от 80 до 3000 пФ. Он зависит от многих моментов: конструкция и вид варистора, а также максимальное значение уровня напряжения. Стоит отметить, что в некоторых случаях такой существенный недостаток может превратиться в главное достоинство. Но такое возможно довольно редко, например, если использовать варистор в фильтрах. В такой ситуации большая емкость будет служить в качестве ограничителя напряжения в сети.
2. По сравнению с разрядниками, варисторы не способны рассеивать мощность при максимальных показателях напряжения.

Чтобы увеличить показатель рассеянности необходимо увеличивать размер элементов, чем и занимаются многие производители.

Рекомендации к установке

Если появилась необходимость во включении варистора в электрическую сеть, необходимо помнить о таких важных моментах:

• Всегда следует иметь в виду, что данный прибор не вечен, и наступят такие условия, которые приведут к его взрыву. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать специальные защитные экраны, в которые можно поместить весь варистор.
• Следует отметить, что кремневые технические приспособления существенно уступают по своим характеристикам оксидным аналогам. Поэтому лучше всего использовать именно этот вид варистора.

Заключение

Варистор играет важную роль в функционировании многих электрических цепей. Как говорилось ранее, такой вид полупроводниковых резисторов служит для уменьшения показателей сопротивления при увеличении напряжения или тока.

Благодаря такой возможности их устанавливают во многие электрические приборы. При скачках напряжения варистор, назначение которого направлено на изменение сопротивления, не дает ломаться приборам. Также он предотвращает перегоранию проводки. Таким образом, данные элементы обеспечивают надежную защиту при скачках электрического напряжения в сети.

Варистор: объясняем во всех подробностях

Маркировка варистора

Если же ваш варистор вышел из строя, то для его замены нам здорово поможет знание маркировки варистора. Сама маркировка располагается на корпусе и представляет собой набор латинских букв и цифр. Несмотря на разных производителей, в большинстве своем, маркировка на варисторах не сильно отличается и её вполне возможно прочитать.

В качестве примера, приведем 2 разных варистора от разных производителей:

• CNR -12D182K
• ZNR V12182U.

Первая цифра 12 – обозначает диаметр варистора в миллиметрах. Вторая цифра – 182К напряжение открытия. 18 – напряжение, 2- коэффициент. CNR же – обозначение материала варистора. В данном конкретном примере, варистор изготовлен из оксидов металлов.

K – используется для обозначения класса точности.

То есть, если написано на корпусе варистора – 275К, то К – точность 10%, а 275 – напряжение открытия. И напряжение открытия рассчитывается так – 275 +- 27,5.
То есть, например, наш варистор 20D471K можно заменить варистором TVR20471. Или любым другим аналогом варистора. Например – SAS471D20. Нужно лишь знать основные принципы маркировки.

Правда, с отечественными варисторами так не получится. Придется воспользоваться справочными материалами. Наши варисторы обозначаются так – СН2-1, ВР-1 и СН2-2. Например: CН-2 – оксидо цинковые варисторы. Но узнать это можно только из справочных материалов.

Несмотря на вышеописанные принципы маркировки, настоятельно рекомендуем пользоваться справочной литературой при выборе варистора. В ней указываются все необходимые характеристики варистора, в том числе и те, которые не узнать по маркировке.

Что делать, если у вашего варистора стерта маркировка?

Узнать, на какое напряжение рассчитан ваш варистор вам поможет мегомметр. Чтобы проверить варистор, надо подключить его к мегомметру и прогонять его по пределам. То есть, если варистор на 470В, то проверять его стоит на 500В.

Есть способ, с использованием блока питания. Правда, для этого нужен блок питания, с регулируемым напряжением и максимальной силой тока. Силу тока нужна выставить такую, чтобы варистор не сгорел. А как мы писали выше, они имеют тенденцию взрываться.

Варистор со стёртой маркировкой

Соответственно, перед подключением его следует визуально осмотреть. Если на корпусе варистора имеются трещины, вздутия, визуально видно, что он плавился – то такой варистор точно не рабочий. Но зачастую – это трещины. Материал варисторов склонен к старению, об этом всегда следует помнить. Варисторы, с такими повреждениями, можно не проверять. Они не рабочие.

Подробнее о варисторах в видео:

Проверка на исправность

Для поиска неисправностей необходима схема устройства. Для примера следует обратиться к схеме 2, в которой применяется варистор. В ней будет рассмотрен только вариант выхода из строя полупроводникового резистора. Основным этапом поиска неисправностей является подготовка рабочего места и инструмента, которая позволяет сосредоточиться на выполнении ремонта и произвести его качественно. Для ремонтных работ потребуется следующий инструмент:

1. Отвертка.
2. Щетка, которая нужна для очистки платы от пыли. Следует производить очистку постоянно, поскольку она является проводником электричества. В результате этого может произойти выход из строя определенного элемента схемы или короткое замыкание.
3. Паяльник, олово и канифоль.
4. Мультиметр для диагностики радиокомпонентов.
5. Увеличительное стекло для просмотра маркировки.

После подготовки рабочего места и инструмента следует аккуратно разобрать сетевой фильтр, а затем при необходимости произвести очистку от пыли и мусора.

Схема 2 — Схема электрическая принципиальная сетевого фильтра на 220 вольт и его доработка.

Найти варистор и произвести его визуальный осмотр. Корпус должен быть целым и без трещин. Если было обнаружено нарушение целостности корпуса, то его необходимо выпаять и произвести замену на такой же или выбрать аналог. Необходимо отметить, что полярность подключения варистора в цепь не имеет значения. Если механические повреждения не обнаружены, то следует перейти к его диагностике, которая производится двумя способами:

1. Измерение сопротивления.
2. Поиск неисправности, исходя из технических характеристик элемента.

В первом случае деталь выпаивается из платы и замеряется значение ее сопротивления при помощи мультиметра. Переключатель ставится в положение максимального диапазона измерений (2 МОм достаточно). При замере не следует касаться руками варистора, поскольку прибор покажет сопротивление тела. Если мультиметр показывает высокие значения, то радиокомпонент исправен, а при других значениях его следует заменить. После замены следует собрать корпус и произвести включение сетевого фильтра.

Существует и другой способ выявления неисправного варистора, основанный на анализе характеристик элемента. Его, как правило, используют в том случае, если замер величины сопротивления не дал необходимых результатов. Для этого следует обратиться к техническим характеристикам варистора, согласно которым можно выявить его неисправность.

Следует проверить силу тока, при которой он работает, поскольку ее значение может быть меньше необходимой. В этом случае он не будет работать. Также нужно проверить величину напряжения, на которую он рассчитан. Если по каким-либо причинам эти показатели меньше допустимых, то полупроводниковый резистор не откроется.

Таким образом, варистор получил широкое применение в различных устройствах защиты от перепадов напряжения и блоках питания, а также статического электричества. Современные технологии позволяют получить низкие показатели времени срабатывания, благодаря которому сферы применения этого радиоэлемента расширяются.

Источник

Параметры варисторов

1. Номинальное классификационное напряжение Uкл – считается постоянным показателем, при этом значении через прибор проходит расчетный ток.
2. Максимально допустимое значение напряжения импульса, для варисторов стержневого типа входит в границы от 1,2 В до 2 В, для дисковых устройств в пределы от 3 до 4 В.
3. Коэффициент нелинейности β – он показывает отношение сопротивления варистора к постоянному току к его сопротивлению переменному току.
4. Быстродействие или время срабатывания, обозначает переход из высокоомного положения в низкоомное и может составить несколько нс, примерно, 25 нс.

Защита варисторами

Варисторы защитного типа, марок: ВР-2, ВР-2; СН2-1; СН2-2 рассчитаны на напряжение в границах от 68В до 1500 В, энергия рассеивания в диапазоне от 10 до 114 Дж, коэффициент нелинейности должен превышать значение 30.

Напряжение варисторов защитного класса удовлетворяет показателям максимально возможного пикового напряжения силовой связи, обязательно должно учитываться границы нестабильности напряжения до 10% и разброс величин классификационного напряжения в зависимости от технологических условий.

Uкл ≥ Uном *  *1,1 * 1,1

Для сети U = 220В, Uкл ≥ 375 В.

Для трехфазной сети напряжением Uном = 380 В; Uкл ≥ 650 В

Сфера применения варисторов

Приборы используются в устройствах стабилизирующих высоковольтные источники напряжения в телевизорах, для обеспечения стабильного протекания токов в отклоняющих катушках кинескопов, они используются для размагничивания цветных кинескопов и в системах автоматического регулирования.

Варистор применяется в конструкции сетевого фильтра, он производит блокировку импульса перенапряжения и осуществляет защиту и по фазной, и по нулевой цепи.

Рис. №2. Сетевой фильтр с использованием варисторной защиты от импульсных перенапряжений, современная защита может погасить выброс энергии до 3400 Дж, это условие обеспечивает защиту от любых экстренных неожиданных ситуаций.

Большое распространение варисторы получили в конструкции мобильных телефонов для предохранения их от статичного электричества.

Автомобильная электроника и телекоммуникационные сети, еще одна распространенная  сфера применения варисторов. Варисторы используются для люминесцентного освещения для защиты от перенапряжения ЭПРА.

Внутренняя электросеть в здании оборудуется шкафами от импульсных перенапряжений.

Рис. №3. ЩЗИП – щит от импульсного перенапряжения.

Конструктивная особенность защиты от перенапряжений в здании и размещения ее в щите.  Это разнос шины заземления и фазного провода на большое расстояние друг от друга более 1 метра.  Подборка элементов в шкафу и установка УЗИП  требует внимательного расчета и выбирается в индивидуальном порядке для каждой определенной электроустановки.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Как же найти на плате варистор?

По схеме приведённой выше, видно что этот элемент находится рядом с предохранителем в месте прихода на плату проводов питания. Обычно это диск жёлтого или тёмно-зелёного цвета.

На фото варистор указан красной стрелкой. Можно было подумать что варистор это синяя деталь, покрытая чёрной копотью, но на увеличении видно трещины на корпусе варистора, от которого покрылись нагаром расположенные рядом детали.Хорошо это видно и с обратной стороны, где написаны условные обозначения. Даже если их не будет, распознать варистор можно, зная что он подсоединён параллельно нагрузке или по маркировке на его корпусе.

VA1- это варистор, а синяя деталь рядом это конденсатор-С70.

Не путайте их, по форме они одинаковые, так что ориентируйтесь на маркировку и условные обозначения на плате.

После того как вы нашли варистор, его нужно выпаять, чтобы потом на его место установить новый.Для выпаивания варисторов я обычно использую газовый паяльник, потому что не всегда в месте ремонта есть электропитание — на строящемся объекте, на крыше, например.Ещё очень удобно пользоваться оловоотсосом -разогреть место пайки и оловоотсосом удалить расплавившийся припой.

Но для этих целей вполне подойдёт пинцет или обычные плоскогубцы-нужно захватить ножку детали и вытянуть когда припой расплавится. Если у вас плохо плавится припой, то скорее всего он на плате высокотемпературный-так называемый бессвинцовый (может заметили на моей плате надпись PbF — плюмбум фри). В этом случае нужно или увеличить температуру жала паяльника или же капнуть сверху другого более низкотемпературного, место пайки расплавится и можно будет удалить деталь. После этого вставляем новый варистор и припаиваем его.

Для пайки очень удобно пользоваться припоем в виде проволоки у которого внутри уже есть флюс.

Ещё обратите внимание, что большинство плат — двусторонние, поэтому припаивать ножки детали нужно с обеих сторон платы, так как нередко бывает что ножка детали выполняет роль перемычки между дорожками с разных сторон платы. После замены варистора остаётся только поставить новый предохранитель и установить плату на место

После замены варистора остаётся только поставить новый предохранитель и установить плату на место.

Обычно в платах кондиционера стоят варисторы на напряжение 470 В, и предохранители номиналом от 0. 5 А до 5 А. Поэтому рекомендую всегда иметь при себе небольшой запас этих деталей.

Для тех, кто хочет нагляднее увидеть процесс , выкладываю видео урок:

Для тех кому требуется отремонтировать плату, путём замены варистора, помогут наши сервисные специалисты, цены смотрите здесь.

Применение варистора

Варисторы применяются в большинстве бытовой электроники по всему миру. Их можно встретить практически в любой электронике. Они есть и в автомобильной электронике, в сотовой технике и бытовой, сетевых фильтрах и компьютерном железе. Кстати говоря, хороший блок питания, от китайского отличается наличием варистора у первого. Поэтому, хороший блок питания куда более живуч и ремонтопригоден.

Варистор в блоке питания

Умельцы, при сборе своих подделок из светодиодных ламп также используют варисторы. А особые умельцы умудряются размещать их в розетках и вилках. Что только не придумаешь для обеспечения защиты своей электроники, если в доме проблема со скачками напряжения. Сфера их применения обширна. Это могут быть и установки с напряжением 20кВ и с напряжением в 3В. Это может быть сеть с переменным током, а может быть и с постоянным. Воистину, варисторы можно встретить практически везде.

Так какие же варистор характеристики имеет?

Как правило, для описания варистора используют вот такие параметры:

Емкость варистора в закрытом состоянии. Во время работы её значение может меняться. При особенно большом токе – уменьшается практически до нуля. Обозначается как Со.

Максимальная энергия в Джоулях, которую может поглотить варистор за один импульс. Обозначается W. Максимальное значение импульсного тока, при 8/20мс. Обозначается как Iрр. Среднее квадратичное значение переменного напряжения в цепи. Обозначается как Um. Предельное напряжение при постоянном токе. Обозначается как Um=. Для приблизительных расчетов рабочего напряжения советуем использовать значение Un не больше 0,6 с переменным током и 0,8 с постоянным.

В сетях 220В используют варисторы с минимальным классификационным напряжением (Un) от 380 до 430 В. Не следует забывать и о емкости варистора при подборе. Как правило, она зависит от размера варистора. Так, варистор TVR 20 431 имеет емкость 900пФ, а TVR 05 431 – 80 пФ. Эти величины всегда можно подглядеть в справочном материале.

На схемах варистор обозначается следующим образом

RU – это обозначение самого варистора. Цифра рядом с RU – номер по порядку. То есть, какое это по счету варистор в цепи. Буква U снизу слева у косой, проходящей через варистор, означает, что данный элемент имеет способность менять напряжение. Также, зачастую на схемах указывается маркировка варистора. О маркировке и её расшифровке мы поговорим ниже.

Так обозначают варистор на схемах

Применение варисторов в схемах защиты

Исходя из свойств элемента, логично применять его в цепях обхода основной электросхемы. При повышении питающего напряжения, варистор выступит в роли своеобразного шунта.

При импульсном (несколько миллисекунд) скачке напряжения, основной ток пройдет в обход схемы. При восстановлении параметров – электропитание цепи мгновенно возобновится.

Простейший пример – варистор подключается параллельно питанию в удлинителе с защитой. При скачке напряжения, элемент фактически формирует короткое замыкание, и срабатывает защитный автомат.

Чаще всего в подобных схемах применяются варисторы типа TVR 14561.

Читать также: Диаметры отрезных кругов на болгарку

Виды и принцип работы

При работе в нормальных условиях варистор имеет огромное сопротивление, которое может снижаться при превышении напряжением порогового значения.  То есть, если значительно повышается напряжение в цепи, то варистор переходит из изолирующего состояния в электропроводящее и за счет лавинного эффекта в полупроводнике стабилизирует напряжение с помощью пропускания через себя тока большой величины.

  Что делать если остановился или сломался электросчетчик в квартире?

Варисторы могут работать с высоким и низким напряжением и, соответственно, подразделяются на две группы устройств, которые имеют одинаковый принцип работы:

1. Высоковольтные: способные работать в цепях со значениями тока до 20 кВ (используются в защитных системах сетей и оборудования, в устройства защиты от импульсных перенапряжений).
2. Низковольтные: номинальное напряжения для компонентов данного вида варьируется от 3 до 200 В (применяется для защиты электронных устройств и компонентов оборудования с током 0,1 – 1А и устанавливаются на входе или выходе источника питания).

Время срабатывания варистора при скачке напряжения составляет около 25 нс, что является отличным значением, но в некоторых случая недостаточным. Поэтому производители электронных компонентов разработали технологию изготовления smd-резистора, который имеет время срабатывания от 0,5 нс.

Варисторы всех типов изготавливают из карбида кремния или оксида цинка путем спекания данного материала со связующим веществом (смолы, глина, стекло) при высокой температуре. После получения полупроводникового элемента выполняется его металлизация с обеих сторон с припайкой металлических выводов для подключения.

Принцип действия варисторов

В обычном состоянии варистор имеет очень большое сопротивление (по разным источникам от сотен миллионов Ом до миллиардов Ом). Он почти не пропускает через себя ток. Стоит напряжению превысить допустимое значение, как прибор теряет свое сопротивление в тысячи, а то и в миллионы раз. После нормализации напряжения его сопротивление восстанавливается.

Если варистор подключить параллельно электроприбору, то при скачке напряжения вся нагрузка придется на него, а приборы останутся в безопасности.

Принцип работы варистора, если объяснять на пальцах, сводится к следующему. При скачке в электрической сети он выполняет роль клапана, пропуская через себя электрический ток в таком объеме, чтобы снизить потенциал до необходимого уровня. После того как напряжение стабилизируется этот «клапан» закрывается и наша электросхема продолжает работать в штатном расписании. В этом и состоит назначение варистора.

Виды варисторов

По внешнему виду бывают:

• пленочные;
• в виде таблеток;
• стержневой;
• дисковый.

Стержневые могут снабжаться подвижным контактом. Выглядеть они будут соответственно названию. Кроме того, бывают низковольтные, 3—200 В и высоковольтные 20 кВ. У первых ток колеблется в пределах 0,0001—1 А. На обозначение по схеме это никак не влияет. В радиоаппаратуре, конечно, применяют низковольтные.

Чтобы проверить работоспособность варистора необходимо обратить внимание на внешний вид. Его можно найти на входе схемы (где подводится питание)

Так как через него проходит очень большой ток — по сравнению с защищаемой схемой — это, как правило, сказывается на его корпусе (сколы, обгоревшие места, потемнение лакового покрытия). А также на самой плате: в месте пайки могут отслаиваться монтажные дорожки, потемнение платы. В этом случае его необходимо заменить.

Однако, даже если нет видимых признаков, варистор может быть неисправным. Чтобы проверить его исправность придется отпаять один его вывод, в противном случае будем проверять саму схему. Для прозвонки обычно используется мультиметр (хотя можно, конечно, и мегомметр попробовать, только необходимо учитывать напряжение, которое он создает, чтобы не спалить варистор). Прозвонить его несложно, подключение производится к контактам и измеряется его сопротивление. Тестер ставим на максимально возможный предел и смотрим, чтобы значение было не меньше несколько сотен Мом, при условии, что напряжение мультиметра не превышает напряжение срабатывания варистора.

Впрочем, бесконечно большое сопротивление, при условии, что омметр довольно мощный (если можно это слово использовать), это также говорит о неисправности. При проверке полупроводника необходимо помнить что это всё-таки проводник и он должен показать сопротивление, в противном случае мы имеем полностью сгоревшую деталь.

Способы проверки

Любой ремонт электроники и электрооборудования начинается с внешнего осмотра, а потом переходят к измерениям. Такой подход позволяет локализовать большую часть неисправностей. Чтобы найти варистор на плате посмотрите на рисунок ниже — так выглядят варисторы. Иногда их можно перепутать с конденсаторами, но можно отличить по маркировке.

Если элемент сгорел и маркировку прочесть невозможно — посмотрите эту информацию на схеме устройства. На плате и в схеме он может обозначаться буквами RU. Условное графическое обозначение выглядит так.

Есть три способа проверить варистор быстро и просто:

1. Визуальный осмотр.
2. Прозвонить. Это можно сделать муьтиметром или любым другим прибором, где есть функция прозвонки цепи.
3. Измерением сопротивления. Это можно сделать омметром с большим пределом измерений, мультиметром или мегомметром.

Варистор выходит из строя, когда через него проходит большой или длительный ток. Тогда энергия рассеивается в виде тепла, и если её количество больше определённого конструкцией — элемент сгорает. Корпус этих компонентов выполняется из твердого диэлектрического материала, типа керамики или эпоксидного покрытия. Поэтому при выходе из строя чаще всего повреждается целостность наружного покрытия.

Можно визуально проверить варистор на работоспособность — на нем не должно быть трещин, как на фото:

Следующий способ — проверка варистора тестером в режиме прозвонки. Сделать это в схеме нельзя, потому что прозвонка может сработать через параллельно подключенные элементы. Поэтому нужно выпаять хотя бы одну его ножку из платы.

Важно: не стоит проверять элементы на исправность не выпаивая из платы – это может дать ложные показания измерительных приборов. Так как в нормальном состоянии (без приложенного к выводам напряжения) сопротивление варистора большое — он не должен прозваниваться

Прозвонку выполняют в обоих направлениях, то есть два раза меняя местами щупы мультиметра

Так как в нормальном состоянии (без приложенного к выводам напряжения) сопротивление варистора большое — он не должен прозваниваться. Прозвонку выполняют в обоих направлениях, то есть два раза меняя местами щупы мультиметра.

На большинстве мультиметров режим прозвонки совмещен с режимом проверки диодов. Его можно найти по значку диода на шкале селектора режимов. Если рядом с ним есть знак звуковой индикации — в нем наверняка есть и прозвонка.

Другой способ проверки варистора на пробой мультиметром является измерение сопротивления. Нужно установить прибор на максимальный предел измерения, в большинстве приборов это 2 МОма (мегаомы, обозначается как 2М или 2000К). Сопротивление должно быть равным бесконечности. На практике оно может быть ниже, в пределах 1-2 МОм.

Интересно! То же самое можно сделать мегаомметром, но он есть далеко не у каждого. Стоит отметить, что напряжение на выводах мегаомметра не должно превышать классификационное напряжение проверяемого компонента.

На этом заканчиваются доступные способы проверки варистора. В этот раз мультиметр поможет радиолюбителю найти неисправный элемент, как и в большом количестве других случаев. Хотя на практике мультиметр в этом деле не всегда нужен, потому что дело редко заходит дальше визуального осмотра. Заменяйте сгоревший элемент новым, рассчитанным на напряжение и диаметром не меньше чем был сгоревший, иначе он сгорит еще быстрее предыдущего.

Характеристики варистора

Тело варистора представляет собой изотропную гранулярную структуру оксида цинка ZnO (рисунок 1). Гранулы отделены друг от друга, и их граница разделения имеет ВАХ, схожую с p-n-переходом в полупроводниках. Эти границы при низких напряжениях имеют очень низкую проводимость, которая нелинейно увеличивается с увеличением напряжения на варисторе.

Рис. 1. Фотография гранулярной структуры варистора, сделанная с помощью электронного микроскопа

Симметричная ВАХ показана на рисунке 2. Благодаря ей варистор отлично справляется с подавлением скачков напряжения. Когда они появляются в цепи, сопротивление варистора уменьшается во множество раз: от почти непроводящего состояния до высокопроводящего, уменьшая импульс напряжения до безопасного для цепи значения. Таким образом, потенциально опасная для элементов цепи энергия входного импульса напряжения абсорбируется варистором и защищает компоненты, чувствительные к скачкам напряжения.

Рис. 2. Симметричная ВАХ варистора

Рассмотрим подробнее принцип работы варистора.

В его корпусе между металлическими контактами находятся гранулы со средним размером d (рисунок 3).

Рис. 3. Схематическое изображение микроструктуры металл-оксидного варистора

Токопроводящие гранулы оксида цинка со средним размером гранулы d разделены между собой межгранулярными границами.

, (1)

где d – средний размер гранулы.

,

получаем данные, представленные в таблице 1.

Таблица 1. Зависимость структурных параметров варистора от напряжения

Напряжение варистора Vn – это напряжение на вольт-амперной характеристике, где происходит переход из слабопроводящего состояния на линейном участке графика в нелинейный режим высокопроводящего состояния. По общей договоренности для стандартизации измерений был выбран ток 1 мА.

Рис. 4. Результат увеличения напряжения в сети на продолжительное время

Проведем сравнительный анализ наиболее популярных варисторов производства компаний Littelfuse, Epcos и Fenghua с рабочим напряжением 250 и 275 В (АС rms) и диаметром диска 10, 14 и 20 мм.

Таблица 2. Сравнительный анализ наиболее популярных варисторов производства компаний Littelfuse, Epcos и Fenghua

Обзор варисторов производства компании Littelfuse c разбивкой на серии и области применения представлен в таблице 3.

Таблица 3. Области применения варисторов Littelfuse

Применение варистора играет важную роль в системе защиты чувствительных электронных схем от скачков напряжения и высоковольтных переходных процессов. Принцип работы этих элементов основан на изменении сопротивления полупроводниковой структуры под воздействием высокого напряжения.

Серия VDR имеет стандартное значение времени срабатывания варисторов при воздействии перенапряжения, которое составляет не более 25 нc. Диапазон напряжения срабатывания от 12 В до 1800 В. Диапазон рабочей температуры -40°С

Область применения варисторов:

• промышленное оборудование;
• источники питания;
• фотоэлектрические приборы;
• бытовая электроника;
• телекоммуникации;
• инверторы.

мир электроники — Варистор

материалы в категории

Варистор

Варистор- это одна из разновидностей резисторов. Основное свойство варистора- он изменяет свое сопротивление под воздействием приложенного к нему напряжения.Отсюда и название варистор- от английского словосочетания vari(able) (resi)stor — переменный резистор.

Основные параметры варисторов

К основным параметрам варисторов можно отнести:

• Классификационное напряжение, В — напряжение при определённом токе (обычно изготовители указывают при 1 мА), практической ценности не представляет.
• Рабочее напряжение (Operating voltage) В (для пост. тока Vdc и Vrms — для переменного) — диапазон — от нескольких В до нескольких десятков кВ; данное напряжение должно быть превышено только при перенапряжениях.
• Рабочий ток (Operating Current), А — диапазон — от 0,1 мА до 1 А
• Максимальный импульсный ток (Peak Surge Current), А
• Поглощаемая энергия (Absorption energy), Дж
• Коэффициент нелинейности
• Температурные коэффициенты (статич. сопротивления, напряжения, тока) — для всех типов варисторов не превышает 0,1 % на градус.

Вольт-Амперная характеристика варисторов

Вольт-Амперная характеристика варисторов отражена на диаграмме ниже.Небольшое пояснение: ВАХ варисторов зависят от материала из которого они изготавливаются: синий график — на основе ZnO, красный график — на основе SiC

Из чего изготавливаются варисторы

Изготавливают варисторы спеканием при температуре около 1700 °C полупроводника ( преимущественно порошкообразного карбида кремния SiC или оксида цинка ZnO), и связующего вещества (глина, жидкое стекло, лаки,смолы и др.). Далее поверхность полученного элемента металлизируют и припаивают к ней выводы.

Конструктивно варисторы выполняются обычно в виде дисков, таблеток, стержней; существуют бусинковые и плёночные варисторы.

Варисторы бывают даже и переменные- применялись для регулировки фокуса в отечественных телевизорах.

Варисторы: определение, применение, типы, принцип работы, схема

Будучи формой резистора, варисторы представляют собой полупроводниковые компоненты с двумя выводами, которые защищают электрические и электронные устройства от переходных перенапряжений. Фактически, это слово происходит от термина «переменный» и «резистор», поэтому он также известен как резистор, зависящий от напряжения, VDR. Варисторы имеют нелинейное переменное сопротивление, зависящее от приложенного напряжения. Их основная функция заключается в защите переходного напряжения в цепи.

Сегодня вы познакомитесь с определением, применением, функциями, схемой, символом, техническими характеристиками, характеристиками, типами и работой варисторов.

Подробнее: Что такое резисторы

Содержание

• 1 Что такое варистор?
• 2 Применение варисторов
• 3 Обозначение варистора
  • • 3. 0.1 См. условное обозначение варистора ниже:
• 4 Характеристики
• 9
• 9 4 Характеристики
• • 5.1 Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетене
• 6 Типов варисторов
  • 6.1 Силиконовый вариант карбида:
  • 6.2 Варианты оксида металла (MOV):
• 7 Рабочий принцип
• 7 WALICH
• 7 70013
• 7. узнать больше о работе варисторов:

8 Заключение

• 8.1 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое варистор?

Варисторы считаются формой резисторов, в которых сопротивление значительно изменяется в результате приложенного напряжения. Они представляют собой резисторы, зависящие от напряжения, VDR, а их сопротивление является переменным и зависит от приложенного напряжения, поэтому их название «переменный резистор». При увеличении напряжения их сопротивление уменьшается, а при чрезмерном увеличении напряжения их сопротивление резко падает. Следовательно, варисторы являются защитными электрическими устройствами, поскольку они подходят для защиты цепей во время скачков напряжения.

Итак, варистор можно определить как нелинейный двухэлементный полупроводник, сопротивление которого падает при увеличении напряжения. Они часто используются в качестве ограничителей перенапряжения для чувствительных цепей. Перенапряжения часто вызываются ударами молнии и электростатическими разрядами.

Подробнее: Знакомство с резисторами SMD (резисторы для поверхностного монтажа)

Применение варисторов

Как уже говорилось ранее, варисторы используются в качестве устройств защиты от перенапряжения из-за их нелинейных характеристик. Они также используются в удлинителях с защитой от перенапряжения для защиты от переходных процессов высокого напряжения, таких как удары молнии, электростатический разряд (ESD) или индуктивный разряд от двигателя или трансформаторов. Некоторые типы РДР предназначены для защиты линий связи с малой емкостью. Ниже приведены некоторые распространенные области применения варистора:

• Подавление переходных процессов в оборудовании радиосвязи.
• Устройства защиты от перенапряжений для систем кабельного телевидения.
• Удлинители для защиты от перенапряжения.
• Защита телефонных и других линий связи.
• Защита микропроцессора.
• Защита электронного оборудования.
• Промышленная защита от переменного тока высокой мощности.
• Защита электроники автомобиля.
• Защита от низкого напряжения на уровне платы.

Кроме того, при применении варисторов они могут обеспечить защиту электронных схем, которые могут подвергаться воздействию импульсов и скачков напряжения. Кроме того, они могут отводить энергию на землю и таким образом защищать оборудование. VDR используется во многих элементах, таких как розетки с защитой от перенапряжения и связанные с ними элементы. Наконец, в некоторых случаях они используются в качестве микроволновых смесителей для модуляции, обнаружения, а также преобразования частоты.

Подробнее: Металлопленочный резистор

Обозначение варистора

Обозначение цепи варистора очень похоже на обозначение термистора. Он состоит из основного символа резистора в виде прямоугольника с диагональной линией, проходящей через него, которая имеет небольшой дополнительный участок, параллельный телу символа резистора, что указывает на нелинейный характер варистора. Хотя могут использоваться и некоторые другие символы, показанный ниже является общепринятым. Он изображается в виде переменного резистора, зависящего от напряжения, U.

См. условное обозначение варистора ниже:

Характеристики

Ниже приведены основные характеристики варистора:

• Нелинейное переменное сопротивление
• Высокое сопротивление при номинальной нагрузке
• Низкий импеданс при превышении порога напряжения или напряжения пробоя.
• Защита цепи от чрезмерных переходных напряжений.
• Варисторы проводят и фиксируют переходное напряжение до безопасного уровня, когда возникают переходные процессы высокого напряжения.
• Входящая импульсная энергия частично проводится и поглощается.
• Спеченная матрица зерна оксида цинка ZnO в конструкции варистора из оксида металла обеспечивает полупроводниковую характеристику PN-перехода.
• Небольшой ток при подаче низкого напряжения
• Варисторы обеспечивают защиту от короткого замыкания.
• Они не могут справиться с длительными скачками напряжения.
• Если переходная энергия измеряется в джоулях Дж, абсолютные максимальные значения превышены, поэтому устройство может расплавиться, сгореть или взорваться.
• Некоторые параметры выбора включают фиксацию, напряжение, пиковый ток, максимальную энергию импульса, номинальное переменное/постоянное напряжение и ток в режиме ожидания.
• При использовании в линиях связи следует учитывать паразитную емкость.
• Высокая емкость действует как фильтр для высокочастотных сигналов или вызывает перекрестные помехи. Это ограничивает доступную полосу пропускания линии связи.
• Варисторы изнашиваются под воздействием повторяющихся скачков напряжения, и их фиксирующее напряжение уменьшается после каждого скачка напряжения.

Подробнее: Резистор из углеродистого состава

Технические характеристики

При выборе варистора для приложений необходимо учитывать несколько моментов. ниже приведены некоторые характеристики варисторов и их функции:

Напряжение фиксации – напряжение, при котором варистор начинает проявлять значительную проводимость.

Номинальное напряжение – указывается как переменное или постоянное напряжение и представляет собой максимальное напряжение, при котором может использоваться устройство. Обычно важно иметь хороший запас между номинальным напряжением и рабочим напряжением.

Пиковый ток — это максимальный ток, который может выдержать варистор. Это может быть выражено как ток для данного времени.

Максимальная энергия импульса – максимальная энергия импульса. Выражается в джоулях, что устройство может рассеивать.

Время отклика – это время, в течение которого варистор начинает проводить ток после подачи импульса. Хотя во многих случаях это не проблема.

Емкость – варистор на основе оксида металла имеет относительно высокую емкость в устройстве. Это не проблема для низкочастотных приложений, но могут возникнуть проблемы при использовании с линиями, передающими данные и т. д.

Ток в режиме ожидания – это уровень тока, потребляемого варистором, когда он работает ниже напряжения фиксации. хотя ток будет указан при заданном рабочем напряжении на устройстве.

Подпишитесь на наш информационный бюллетень

Подробнее: Понимание резисторов из углеродной пленки

Типы варисторов

Различные типы варисторов можно определить по материалу, из которого изготовлен их корпус. Двумя наиболее распространенными типами варисторов являются варистор на основе карбида кремния и варистор на основе оксида металла (MOV) 9. 0003

Варистор из карбида кремния:

Как видно из названия, карбид кремния, корпус варистора изготовлен из карбида кремния (SIC). Это один из наиболее часто используемых в период до того, как MOV вышел на рынок. Однако они интенсивно используются в приложениях большой мощности и высокого напряжения. Одним из недостатков этих типов варисторов является значительный ток в режиме ожидания, который они потребляют, поэтому для ограничения потребляемой мощности в режиме ожидания требуется последовательный разрядник.

Металлооксидные варисторы (MOV):

Металлооксидные варисторы имеют преимущества перед варисторами из карбида кремния, поскольку они обеспечивают очень хорошую защиту от переходных процессов напряжения. Они довольно популярны, и их корпус сделан из оксида металла, часто из зерен оксида цинка. Материал прессуется в виде керамической массы, содержащей 90 % зерен оксида цинка и 10 % оксидов других металлов, таких как кобальт, висмут и марганец.

Затем он помещается между двумя металлическими пластинами. 10% оксидов металлов кобальта, висмута и марганца действуют как связующее вещество для зерен оксида цинка, так что он остается неповрежденным между двумя металлическими пластинами. Соединительные клеммы или провода подключаются к двум металлическим пластинам.

Подробнее: Понимание ультраконденсаторов

Принцип работы

Работа варистора менее сложна и ее легко понять. Как упоминалось ранее, они используются для защиты от перенапряжений во многих областях, где они размещаются поперек защищаемых линий или на землю от линии. Обычно устройство потребляет небольшой ток, но когда возникает всплеск, его напряжение поднимается выше колена или напряжения фиксации, и они потребляют ток, рассеивая таким образом всплеск и защищая оборудование. Фактический выброс частично поглощается варистором, а частично отводится.

Варисторы из оксида металла и карбида кремния воздействуют на границы зерен между зернами материала и действуют как PN-переходы. Компоненты действуют как большая масса маленьких диодов, соединенных последовательно и параллельно. Когда приложено низкое напряжение, протекает очень небольшой ток, потому что переходы смещены в обратном направлении, и единственным током является ток утечки. Когда в устройстве возникает скачок напряжения, превышающий напряжение фиксации, происходит лавинный пробой диодов, и через устройство может протекать большой ток.

Кроме того, варисторы подходят для кратковременных импульсов и не могут использоваться для обработки длительных перенапряжений. Размер устройства определяет количество энергии, которое они могут рассеивать. Превышение номинального периода или напряжения может привести к перегоранию или даже взрыву устройств. Вот почему они должны работать в пределах своих рейтингов.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о работе варисторов:

Подробнее: Конденсатор

Заключение

Варисторы считаются формой резисторов, в которых сопротивление значительно изменяется в результате приложенного напряжения. Они представляют собой резисторы, зависящие от напряжения, VDR, а их сопротивление является переменным и зависит от приложенного напряжения, поэтому их название «переменный резистор». Являясь формой резистора, они представляют собой полупроводниковые компоненты с двумя выводами, которые защищают электрические и электронные устройства от переходных процессов перенапряжения. Это все для этой статьи, где обсуждаются определение, применение, функции, схема, символ, спецификации, характеристики, типы и работа варисторов.

Надеюсь, вы многому научились, если да, поделитесь с другими учениками. Спасибо за чтение, увидимся!

Кольцевые варисторы

как решение проблемы шума двигателя | Руководство по решению | Техническая библиотека

Руководство по решениям

Руководство по использованию кольцевых варисторов в качестве средств снижения шума двигателя — Обзор

Многие небольшие двигатели постоянного тока со щетками и постоянными магнитами для полевых магнитов используются в таких устройствах, как стеклоочистители, стеклоподъемники и сиденья с электроприводом в автомобилях. Двигатель постоянного тока с маленькими щетками прост по конструкции, недорог и имеет большой пусковой момент. Но при его вращении в месте контакта щеток и коллекторов вылетает искра. Это вызывает шум и изнашивает щетки. Кольцевой варистор можно подключить к коммутатору и использовать в качестве устройства защиты от перенапряжения для поглощения и снижения шума, а также для защиты контактов.

В кольцевом варисторе TDK серии VAR-18 используется полупроводниковый керамический материал на основе титаната стронция, чьи электрические характеристики и физические характеристики значительно улучшены по сравнению с обычными уровнями. Эта линейка охватывает широкий спектр форм и размеров, а также обычные размеры для удовлетворения различных требований. Эта гибкость и простота использования являются большими преимуществами для этой линейки.

Что такое варистор?

Термин «Варистор» происходит от слова «переменный резистор», что означает компонент, значение сопротивления которого изменяется в зависимости от напряжения. Поддерживается высокое значение сопротивления и почти не проходит электрический ток до тех пор, пока напряжение не достигнет определенного значения (напряжение варистора). Когда напряжение превышает значение, значение сопротивления внезапно падает, и пропускается большой электрический ток. Это свойство позволяет использовать его в качестве устройства защиты от перенапряжения для предотвращения выхода из строя схемы и разрушения ИС из-за выброса аномально высокого напряжения. Для электронных устройств используются многие варисторы дискового типа и многослойные микросхемы. В двигателях постоянного тока со щетками, используемых для автомобильных компонентов и т.п., для снижения шума и защиты от прикосновения широко используются тонкие кольцеобразные варисторы.

Роль кольцевых варисторов в микродвигателях

Кольцевой варистор крепится к коллектору двигателя постоянного тока с помощью щеток. Коммутатор — это устройство, которое переключает направление тока в соответствии с вращением ротора. В месте контакта коммутатора и щетки высокое импульсное напряжение, возникающее в момент переключения направления тока, вызывает искрение, что приводит к шуму и износу щетки. Кольцевой варистор поглощает перенапряжение и предотвращает возникновение искры (рис. 1).

Рис. 1: Структура и принцип действия кольцевого варистора

Шумоподавление автомобильных двигателей постоянного тока (1): Решение проблемы шума двигателя с помощью кольцевых варисторов

Кольцевые варисторы могут быть проще и компактнее установлены на коллекторах двигателей постоянного тока и обладают превосходным уровнем шума эффекты поглощения и контроля и эффекты защиты от контакта. Планарная электродная структура с электродами, сформированными на поверхности кольцеобразного варисторного элемента, позволяет изделия с тремя электродами, пятью электродами или другими конфигурациями в зависимости от количества коммутаторов. TDK предлагает продукты с различным количеством электроды и размеры, которые можно использовать почти со всеми компактными двигателями постоянного тока, включая автомобильные двигатели постоянного тока.

Шумоподавление в автомобильных двигателях постоянного тока (2): Решение за счет комбинации с MLCC с радиальным проводом, опущенным внутрь

TDK также предлагает более эффективные меры по подавлению шума в автомобильных двигателях постоянного тока за счет комбинации кольцевого варистора и другого компонента. Конденсаторы также используются в качестве средства защиты от шума в автомобильных двигателях постоянного тока. Для этой цели MLCC (многослойные керамические чип-конденсаторы) с омываемыми радиальными выводами, которые легко и надежно соединяются сваркой или обжимкой, намного эффективнее стандартных MLCC, которые припаиваются к печатной плате. Одной из сильных сторон TDK является то, что мы производим и поставляем как кольцевые варисторы, так и MLCC с погруженными радиальными выводами. Мы предлагаем решения, отвечающие требованиям наших клиентов, благодаря нашей обширной линейке продуктов.

---

Что касается свинцовых конденсаторов, то мы предлагаем новую серию безгалогенных конденсаторов, продукты которой демонстрируют очень эффективную защиту от акустического шума, отклонения печатной платы, шума двигателя постоянного тока и т. п.

Простые и эффективные решения по снижению шума двигателя с помощью кольцевых варисторов

Ниже приведены принципы и характеристики варисторов, а также подробные сведения о решениях по снижению шума автомобильных двигателей постоянного тока, предлагаемых кольцевыми варисторами TDK.

1．Материал и характеристики варистора

Специальная полупроводниковая керамика, не подчиняющаяся закону Ома

Рис. 2: Вольт-амперные характеристики варисторов

Чисто резистивный элемент подчиняется закону Ома, V = RI (V: напряжение, R: сопротивление, I: ток). Ток увеличивается пропорционально приложенному напряжению и представлен в виде прямой линии на графике. Однако некоторые резистивные элементы не подчиняются закону Ома, и их сопротивление изменяется в зависимости от приложенного напряжения. Варистор использует эту характеристику. Он поглощает неравномерно генерируемое высокое напряжение, такое как перенапряжение и электростатические разряды (ESD), и отводит их на землю.

Вольт-амперная характеристика варистора аппроксимируется формулой I = KV ^α . K — константа, а α — коэффициент нелинейности напряжения (коэффициент α). Коэффициент α равен 1 для чисто резистивного элемента, но больше 1 для варистора. Чем больше это значение, тем больше нелинейная вольт-амперная характеристика отклоняется от закона Ома (рис. 2). В качестве материалов варисторов используются полупроводниковые керамики, такие как ZnO (оксид цинка) и SrTiO ₃ (титанат стронция).

2. Шумоподавление автомобильных двигателей постоянного тока (1): решение, предлагаемое кольцевым варистором

Подавляет широкий диапазон шумов для предотвращения негативного воздействия на автомобильные электронные устройства

Благодаря недавним улучшениям в области безопасности и удобства количество Количество двигателей постоянного тока, используемых в некоторых автомобилях, увеличилось до более чем 100. Автомобильный двигатель постоянного тока может оказывать негативное влияние на электронное устройство. Например, работа стеклоочистителей автомобиля может вызвать шум, который можно услышать по радио. Это вызвано искровым разрядом в месте контакта коллектора двигателя постоянного тока и щетки. Шум широко варьируется от низких частот до высоких частот. В качестве средства защиты от шума в автомобильных двигателях постоянного тока широко используются кольцевые варисторы, а также такие компоненты, как конденсаторы, особенно в небольших двигателях постоянного тока (рис. 3).

Рис. 3. Электрические устройства с небольшими двигателями постоянного тока, для которых можно использовать кольцевые варисторы

Особенности кольцевых варисторов TDK

Для серии VAR-18 TDK предлагает различные кольцевые варисторы с использованием SrTiO ₃ (титанат стронция). ) полупроводниковый керамический материал. Основные особенности, электрические и физические характеристики кольцевых варисторов TDK поясняются ниже.

《Особенности и электрические и физические характеристики серии ВАР-18, кольцевых варисторов ТДК》

● Комбинированные функции поглотителя перенапряжения и шунтирующего конденсатора

SrTiO ₃ представляет собой материал с высокой диэлектрической проницаемостью в широком диапазоне температур. Кроме того, обеспечивая характеристики варистора, можно продемонстрировать превосходную функциональность. Он может работать как варистор против высоких уровней напряжения, таких как скачки напряжения, и как конденсатор против шума низкого напряжения, чтобы обойти и уменьшить шумовую составляющую. Другими словами, он имеет характеристики как поглотителя перенапряжения, так и шунтирующего конденсатора.

● Медные электроды и керамический элемент с превосходной термостойкостью и прочностью на изгиб

Кольцевые варисторы

TDK изготовлены из медных электродов и керамических элементов с превосходной термостойкостью. В результате, даже если температура пайки увеличивается для использования бессвинцового припоя, не возникает опасений по поводу эрозии электрода или термического растрескивания. Кроме того, керамические элементы обладают высокой прочностью на изгиб и подходят для автоматизированной сборки двигателя.

●Температурная характеристика напряжения варистора положительная

Температурная характеристика кольцевого варистора ТДК положительна, что означает, что значение его сопротивления увеличивается с повышением температуры. Это устраняет риск снижения напряжения варистора при высоких температурах и, как следствие, больших токов, протекающих через варистор. Нет необходимости снижать уровень шумоподавления при настройке напряжения варистора комнатной температуры (E ₁₀ значение) выше, что дает преимущество в дизайне. Кроме того, устраняется проблема усиления уровня шума при низких температурах, что отрицательно сказывается на сроке службы двигателя.

● Превосходное поглощение и подавление шума в различных частотных диапазонах благодаря оптимальной емкости и коэффициенту α

Для небольшого маломощного двигателя постоянного тока использование только кольцевого варистора достаточно эффективно для подавления высокочастотного шума излучения (рис. 4).

Рис. 4. Шумоподавление с помощью кольцевого варистора

3. Шумоподавление в автомобильных двигателях постоянного тока (2): Решение за счет комбинации MLCC с радиальными выводами, опущенными внутрь

Простой и надежный монтаж в небольших помещениях без использования печатных плат

Комбинация кольцевого варистора и электронного компонента, такого как конденсатор, обеспечивает более эффективное решение проблемы шума двигателя постоянного тока. Как правило, в качестве меры противодействия шуму для электронных устройств используются компоненты SMD, такие как MLCC (многослойные керамические чип-конденсаторы). Однако использование печатной платы для монтажа SMD-компонентов автомобильного двигателя постоянного тока вызывает различные проблемы, включая ограничение пространства, увеличение затрат и ухудшение эффекта шумоподавления из-за проводов. Компоненты с подводящими проводами в последнее время привлекают внимание как способ решения этих проблем.

Компоненты SDM, припаянные к автомобильным печатным платам, которые эксплуатируются в неблагоприятных условиях, часто подвергаются термическим и механическим нагрузкам, имеют риск растрескивания припоя и т. д. С другой стороны, компоненты с выводами можно легко и надежно монтировать в небольшие пространства с помощью сварки или штамповки. Это обеспечивает высокую надежность и может решить проблемы ограничения пространства и затрат. Компоненты с выводными проводами имеют то преимущество, что их можно использовать без печатной платы.

На рис. 5 показан пример кольцевого варистора и MLCC с погруженными радиальными выводами, установленных в небольшом двигателе постоянного тока. В малый щеткодержатель вварены два MLCC с радиальными выводами, погруженными в воду. MLCC с погруженными радиальными выводами покрыты смолой. Таким образом, они могут соответствовать требованиям по устойчивости к атмосферным воздействиям, влагостойкости и т.п.

Рис. 5. Решение проблемы шума двигателя за счет комбинации MLCC с радиальными выводами и кольцевым варистором. радиационный шум. Как показано на графиках на Рисунке 6, комбинация кольцевого варистора и MLCC с радиальными выводами, расположенными под углом, может значительно подавить как шум проводимости, так и шум излучения, обеспечивая соответствие требованиям CISPR 25, класс 5, чрезвычайно строгим нормам по шуму транспортных средств.

Кроме того, моторные блоки для таких систем, как силовой агрегат и система вождения и рулевого управления, все чаще размещаются внутри моторных отсеков. Поэтому потребность в электронных компонентах, способных выдерживать температуры до 150°C, возрастает. TDK предлагает линейку различных продуктов автомобильного класса, которые могут выдерживать температуры до 150°C, в том числе MLCC с радиальными выводами.

Рис. 6. Шумоподавление с помощью комбинации MLCC с радиальными выводами с погружением и кольцевого варистора

Мы предлагаем как кольцевые варисторы, так и MLCC с радиальными выводами с погружением

На рис. 7 показаны примеры применения кольцевых варисторов и MLCC с радиальными выводами с погружением в автомобильных двигателях постоянного тока. С порогом от 30 до 40 мм кольцевые варисторы используются для двигателей меньшего диаметра, а MLCC с наклонными радиальными выводами используются для двигателей большего размера. Поскольку ожидается, что в будущем нормы шума для автомобилей станут более строгими, широко распространено мнение, что комбинация кольцевого варистора и MLCC с погруженными радиальными выводами станет решением проблемы шума двигателя. Одной из сильных сторон TDK как производителя электронных компонентов и устройств является то, что мы производим как кольцевые варисторы, так и MLCC с погруженными радиальными выводами. Мы можем оперативно предоставить оптимальные решения, удовлетворяющие потребности клиентов, благодаря широкому ассортименту нашей продукции.

Рис. 7: Примеры применения кольцевых варисторов и MLCC с радиальными выводами с погружением в автомобильные двигатели постоянного тока

MLCC с радиальным выводом с погружением

Щелкните здесь для получения информации о продукте MLCC с радиальным выводом с погружением

Руководство по решениям по снижению шума двигателя, предлагаемым Ring Варисторы – Заключение

В кольцевых варисторах TDK серии VAR-18 используется полупроводниковый керамический материал на основе титаната стронция, чьи электрические характеристики и физические характеристики значительно улучшены по сравнению с обычными уровнями. Это простые, легкие и эффективные защитные устройства, прикрепленные к коллекторам двигателей постоянного тока со щетками, например, двигатели для автомобильных компонентов, которые могут предотвратить образование шума и износ. Ожидается, что в будущем для повышения безопасности и удобства автомобильные нормы шума станут более строгими. Комбинация кольцевого варистора и MLCC с радиальными выводами с погружением обеспечивает соответствие стандарту CISPR 25, класс 5. Воспользуйтесь преимуществом этих превосходных характеристик в своих продуктах.

Ассортимент продукции серии VAR-18, кольцевые варисторы для микродвигателей

Тип электрода с плоской поверхностью

ХАРАКТЕРИСТИКИ

【Серия VAR-18, кольцевые варисторы】 Информация о продукте и покупка образца

*Пожалуйста, выберите тип и размер, подходящие для вашего применения, чтобы повысить надежность вашей продукции.

Реле общего назначения: самый эффективный тип для защиты контактов | Часто задаваемые вопросы | Австралия

Ведущий контент

FAQ № FAQ02804

Основное содержание

Вопрос

Выбор из CR-элементов, диодов, варисторов и других видов ограничителей перенапряжений, который наиболее эффективен для защиты контактов?

Ответить

Для нагрузки постоянного тока, как правило, наиболее эффективными являются диоды, а следующими по эффективности являются элементы CR. Для нагрузки переменного тока наиболее эффективными являются варисторные или CR-элементы.

Примеры ограничителей перенапряжения:

Item	Circuit example	Applicability		Features and remarks	Element selection guidelines
Type		AC	DC
Тип CR		* (OK)	OK	*Сопротивление нагрузки должно быть намного меньше сопротивления цепи CR при использовании реле для напряжения переменного тока . Когда контакты разомкнуты, ток протекает на индуктивную нагрузку через CR.	Используйте следующие значения для C и R : C: от 0,5 до 1 мкФ на 1 А контактного тока (А) R: от 0,5 до 1 Ом на 1 В контактного напряжения (В) Эти значения зависят на различные факторы, , включая характеристики нагрузки и вариантов характеристик. Конденсатор С подавляет разряд при размыкании контактов , а резистор R ограничивает ток, подаваемый при следующем замыкании контактов . Экспериментально подтвердите оптимальные значения . Как правило, используйте конденсатор с диэлектрической прочностью от 200 до 300 В. Для приложений в цепи переменного тока используйте конденсатор переменного тока (без полярности ). Если есть какие-либо вопросы о позволяет отключать искрение контактов в приложениях с высоким постоянным напряжением, может быть более эффективно подключать конденсатор и резистор параллельно контактам, а не через нагрузку. Выполните тестирование с реальным оборудованием , чтобы определить это.
		OK	OK	Время размыкания контактов будет увеличено, если нагрузкой является реле или соленоид.
Диод Тип		нг	ОК	Электромагнитная энергия , хранящаяся в Индуктивной нагрузке , достигает инпроитивной нагрузки AS ASIRLALD AS DIALLICL AS . сопротивлением индуктивной нагрузки . Этот тип схемы увеличивает время срабатывания больше, чем типа CR.	Использовать диод с обратным пробоем напряжение более чем в 10 раз превышает напряжение цепи , а номинальный прямой ток больше , чем ток нагрузки. Диод, имеющий обратное напряжение пробоя , в два или три раза превышающее напряжение питания , может быть использован в электронной схеме, где напряжение цепи не особенно велико.
Диод + Стабилитрон Диод тип		NG	OK	Эта схема эффективно укорачивает выпуск 9Время 0397 в приложениях , где время высвобождения диодной цепи слишком медленное.	Напряжение пробоя стабилитрона должно быть примерно таким же, как напряжение питания .
Varistor Тип		OK	OK	Эта схема предотвращает A High Voltage от . это 9Схема 0397 также несколько увеличивает время выпуска . Подключение варистора к нагрузке действует , когда напряжение питания составляет от 24 до 48 В, и через контакты , когда напряжение питания составляет от 100 до 240 В.	Напряжение отсечки Vc должно удовлетворять следующие условия. Для AC это должно быть , умноженное на √2. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника