Важно помнить, что исправность тестируемого при помощи мультиметра варистора может быть определена только приблизительно, в соответствии с величиной измеренных показателей и уровнем сопротивления.

Расшифровка результата

Показатели замеряемого сопротивления перегоревшего варистора всегда превышают 100 Ом.

В этом случае удаляются свинцовые остатки, после чего от схемы аккуратно отсоединяется сам варистор.

Извлеченный элемент заменяется новым, с аналогичными параметрами. Тестируемые мультиметром элементы, обладающие сопротивлением более 1 млн Ом, замене не подлежат.

Процесс монтажа люстры зависит от типа прибора. Прежде чем выяснить, как собрать люстру, нужно разобраться с конструкцией прибора.

Схема энергосберегающей лампы и типы ламп вы найдете в этом материале.

Видео на тему

Как проверить варистор мультиметром: инструкция

Как гласит вездесущая Википедия — варистор — это резистор, сопротивление которого способно изменяться в зависимости от входящего на него напряжения, обладает нелинейной характеристикой и имеет два вывода. Может резко уменьшать сопротивление в случае увеличения величины подаваемого на него напряжения.  В нашей статье, мы расскажем, как использовать мультиметр в проверке варистора, если есть подозрения, что он вышел из строя.

Свойства варистора

Основное свойство варистора заключается в его особенности сокращать своё собственное сопротивление в зависимости от поступающего на него напряжения. Чем выше подаётся напряжение, тем более меньшим сопротивлением он начинает обладать.  Варисторы подключаются в электрическую плату параллельно защищаемому устройству, в штатном режиме варистор работает при номинальном напряжении того устройства, которое он защищает.

В обычном режиме электричество проходящее сквозь варистор ничтожно мало, и поэтому он в подобных условиях выполняет роль изолятора.

Если возникает резкий скачок электричества варистор из-за нелинейной своей характеристики мгновенно сокращает значение своего сопротивления до десятых долей Ома и снимает нагрузку с общей сети, защищая ее, излучая теплом излишек полученной энергии. В подобных ситуациях сквозь варистор может мгновенно проходить напряжение силой в тысячи ампер.

Варистор совершенно безынерционный прибор, как только увеличивается напряжение в сети, в нём тотчас же падает его сопротивление.

Принцип действия и применение

Благодаря параллельному включению их в цепь, в случае резкого скачка напряжения весь ток проходит сквозь варисторы, минуя основную цепь прибора.

Точно, как и газоразрядник, варистор прибор многократного использования, только он намного быстрее возвращает свое первоначальное значение сопротивления падения напряжения.

После изучения теоретических основ, можно заняться тестированием

Проведение проверки варистора мультиметром

Для проведения этой уникальнейшей операции, нам необходимы следующие приспособления:

• Первым делом, конечно же отвертка (обычно требуется фигурная). Чтобы пробраться до платы, необходимо вскрыть корпус устройства, а тут как известно без неё не обойтись.
• Требуется запастись будет еще и щёткой.  Она нужна будет, чтобы очистить плату от накопившейся пыли. Из практики уже известно, что в блоках питания всегда ее скапливается очень много, особенно если устройство оснащено собственным охлаждением (вентилятором), характерный пример, – блок питания компьютера.
• Важная вещь в подобной процедуре — паяльник. Без него никак. Нужно отпаять и обратно припаять варистор. Как правило внутри силовых блоков большие дорожки на платах и совершенно нет мелких деталей, поэтому можете смело пользоваться паяльником до 75 Вт.
• Канифоль и припой (наверное, наиболее необходимое. Припаять обратно деталь без них не получится).
• Мультиметр (электронный или аналоговый), чтобы иметь возможность замерить сопротивление.

Как только весь инструментарий будет готов, можно приступать к операции. Главное придерживайтесь схемы и все получится как нужно:

1.  Вскрываем устройство. Детально рассказать, как это сделать сложновато, ведь конструкции разных приборов разнятся между собой. В любом случае, всю эту техническую информацию Вы можете найти в паспорте устройства, в интернете (на различных тематических форумах и сайтах).
2. Как только доберётесь до печатной платы, постарайтесь очистить её от пыли. Работайте как можно более аккуратно, чтобы не нанести вред радиодеталям. Отмечены случаи, когда излишнее усердие наносило больше вреда, чем пользы, так как щетина на щетке царапала тот или иной компонент схемы.
3. Когда с пылью будет покончено, найдите варистор. Его отличает настолько специфический вид, что перепутать его невозможно.
4. Найдя на плате варистор, прежде всего тщательно осмотрите его. Если видны трещинки, какие-либо сколы, либо другие механические повреждения корпуса, то это уже говорит о неисправности.
5. Если были обнаружена какие-либо нарушения целостности корпуса, то выпаиваем повреждённый элемент, а вместо него ставим точно такой же или аналогичный. Найти замену Вы можете самостоятельно, ориентируясь на указанную на варисторе информацию, либо обратитесь к специалисту.
6. Если при тщательном зрительном осмотре видимых повреждений не обнаружено, то следует пустить в ход мультиметр, конечно предварительно будет необходимо выпаять деталь с платы. Цепляем щупы мультиметра к нашей детали и выставляем режим замера максимального сопротивления.
7. Щупы тестера прижимаем к ножкам варистора и замеряем сопротивление. В идеале мультиметр должен показать высокие значения до бесконечности. Если перед Вами другое значение, то это говорит о неисправности варистора и его необходимо заменить.
8. Во время измерений, внимательно следите, чтобы не коснуться руками щупов мультиметра. Иначе он будет показывать сопротивление вашего тела. Если есть необходимость заменяем варистор и собираем корпус устройства обратно.

Измерение сопротивления и проверка варистора, может быть осуществлена двумя способами.

Вариант 1

Первоначально проводим визуальный осмотр. Для этого отключаем аппарат от питания, вскрываем корпус и определяем где находится предохранитель. Далее извлекаем его и проверяем.  Если предохранитель перегорел или негоден, то он заменяется. И только когда мы проверили предохранитель и заменили, переходим к нахождению и тестированию варистора. Его сложно не заметить, так как он выкрашен обычно в красные, синие или жёлтые цвета. Это маленький дискообразный элемент. Обычно крепится на предохраняющем держателе.

Далее отсоединяем любой из проводов, для этого нагреваем его паяльником и извлекаем варистор с платы при помощи плоскогубцев.

Сама проверка основана на замере показателя сопротивления: включаем тестер, переводим его в позицию замера сопротивления; фиксируем жала щупов на выводах варистора.  Далее проводится замер.

Вариант 2

Другой способ берет за основу данные из инструкции или спецификации устройства для определения показателей нормальной работы варистора. За символом «CH», которым обозначается нелинейное сопротивление, указано значение, которое производитель заложил в конструкцию или которые свойственны тому материалу, из которого изготовлен варистор. Значения, сопровождаемые маркировкой «B±…%», показывают уровень предельного сопротивления и допуск.

Если для элемента не предоставлена спецификация, наиболее подходящим будет именно первый вариант.

Трактовка результатов

Проведя наружный осмотр и проверку мультиметром, мы можем определиться с исправностью детали либо убедиться в необходимости его замены. Сопротивление неисправного варистора как правило выше 100 Ом. Если в результате тестирования прибор показывает свыше 1 миллиона Ом, то такой варистор замене не подлежит.

просто и доступно о радиоэлементе

Автор Aluarius На чтение 3 мин. Просмотров 3.2k. Опубликовано 10.06.2016

Скачки напряжения – бич электрических сетей, поэтому существует различные приборы, которые защищают последние от перепадов. Так как скачки могут быть разными по величине, то и приборы специально подбираются под данное значение. К примеру, варисторы устанавливаются в электрических цепях для их защиты от скачков значительной величины. Но, как и все элементы, варисторы иногда выходят из строя, и причин тому несколько. Но нас в этой статье будет интересовать другой вопрос – как проверить варистор мультиметром? На него и будем отвечать, дополняя информацией о самом радиоэлементе.

Защита электрических схем

Перед тем как отвечать на вопрос, как проверить варистор, необходимо понять, в каких конкретных целях он используется. Наверное, не стоит говорить о том, что защита электрических цепей – это основное требование их корректной работы. Все дело в том, что проводка и приборы в сети обладают определенной изоляцией, которая соответствует номинальному напряжению. То есть, превышение этого показателя тут же влияет на качество изоляции. И если высокое напряжение будет действовать долго, то изоляция будет пробита. Так что до короткого замыкания не так и долго остается.

Но существует такое понятие, как рабочее напряжение. Оно отличается от номинального, и разница (в большую или меньшую сторону) не должна превышать определенный уровень, который обычно называется максимальное рабочее напряжение. В электрических сетях появляются и другие разновидности, которые действуют краткосрочно, правда их величина может быть очень большой. Такое напряжение называется импульсным. Именно для защиты от него в электрические сети устанавливается варистор.

Варистор – применение и проверка

Варистор – это полупроводниковый резистор нелинейного типа. Принцип работы варистора очень прост. Его обычно подключают к защищаемой цепи, участку, приборам параллельно. Он совершенно бездействует, пока в цепи напряжение не переходит черту максимально допустимого значения. То есть, когда возникает импульс, сопротивление самого радиоприбора резко уменьшается, через него проходит ток, нагрузка шунтируется и поглощенная таким образом электроэнергия переходит в энергию тепловую.

Проверка варистора мультиметром

Теперь о том, как правильно проверить данный радиоприбор на его пригодность. Самый лучший вариант – это проверка мультиметром. Варисторы проверяются на сопротивление. Если эта характеристика, показываемая мультиметром, большая, то сам прибор находится в отличном состоянии. Если величина малая, то этот элемент лучше нигде не использовать.

Итак, давайте рассмотрим, как пользоваться мультиметром, для определения сопротивления. Запомните, что этот тестовый прибор может измерять напряжение и силу тока. Напомним, что при проверке постоянного напряжения, тестер выставляется в позицию «ACV», при проверке переменного в позицию «DCV». Но нас интересует именно проверка сопротивления.

Если варистор впаян в схему, то его один конец надо обязательно отпаять, чтобы другие элементы цепи не влияли на корректность снятия показаний. Тестер переключается в режим сопротивления. С помощью рукоятки на мультиметре выставляется величина, обозначенная в кОм, соответствующая величине сопротивления самого варистора, которое указывается на корпусе прибора. Обязательно надо учитывать допуск величины. К примеру, если данный показатель варистора составляет 200 кОм, то с учетом допуска (15%) проверку можно проводить в пределах от 170 до 230 кОм. Если выявляется, что параметр элемента больше или меньше этих значений, то его можно считать неисправным.

Как работают варисторы? Характеристики, параметры, схемы подключения

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.

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.

Как работает варистор?

На схеме варистор обозначается значком резистора, перечеркнутого по диагонали, что указывает на его нелинейность.

Когда нелинейный резистор функционирует в обычном режиме, его сопротивление велико. Однако оно сильно снижается при возрастании напряжения выше номинальной величины, что приводит к значительному повышению тока. Таким образом, разность потенциалов удерживается на уровне, несколько превышающем номинал. Варистор, работающий в этом режиме, выполняет функцию стабилизации напряжения.

Нелинейный резистор, будучи подключенным на входе электроцепи, добавляет к ее емкости собственную. Для устойчивой работы защищаемых приборов это необходимо учесть при проектировании линии.

Для правильного подбора защитного элемента важно знать мощность импульсов, имеющих место при переходных процессах, а также величину выходного сопротивления источника.

От максимальной силы тока, которую нелинейный резистор способен пропустить через себя, зависит частота повторений выбросов напряжения, а также их длительность. Если она слишком мала для конкретной цепи, защитный элемент быстро придет в негодность из-за перегрева. Поэтому, чтобы варистор работал безотказно в течение длительного времени, он должен обеспечивать эффективное рассеивание импульсной энергии при переходном процессе. Затем деталь должна быстро возвращаться в исходное состояние.

Преимущества и недостатки варисторов

Основными преимуществами нелинейного резистора является:

• возможность работы под значительными нагрузками, а также на высокой частоте;

• большой спектр применения;

• простота использования;

• надежность;

• доступная стоимость.

Недостатком элемента является низкочастотный шум, создаваемый им при работе. Кроме того, его вольт-амперная характеристика в высокой степени зависит от температуры.

Варисторы: характеристики и параметры

Нелинейные резисторы, как и любые другие радиотехнические детали, обладают рядом отличительных характеристик. Основные параметры варисторов таковы:

• классификационное номинальное напряжение. Это рабочее напряжение элемента, при котором он пропускает ток величиной 1 мА;

• максимальное напряжение ограничения. Так называется напряжение, которое деталь способна выдержать без вреда для себя. Если этот показатель будет превышен, защитный элемент выйдет из строя;

• максимальное постоянное напряжение. Это показатель постоянного напряжения, при достижении которого происходит резкое возрастание проходящего через деталь тока, и она выполняет стабилизирующую функцию;

• максимальное переменное напряжение. Так называется показатель переменного напряжения, по достижении которого включается защитный режим нелинейного резистора;

• допустимое отклонение. Этим термином обозначается выраженное в процентах отклонение разности потенциалов от величины классификационного напряжения.

• время срабатывания. Это время, которое требуется находящемуся в высокоомном состоянии на переход в низкоомное;

• максимальная поглощаемая энергия. Так обозначается максимальная величина импульсной энергии, которая может быть преобразована в тепловую без вреда для варистора.

Разобравшись с принципом работы нелинейного резистора и его основными параметрами, перейдем к заключительному вопросу – как можно проверить его исправность?

Как проверить варистор?

Существует 2 способа проверки работоспособности этого элемента:

При внешнем осмотре корпусной части можно увидеть потемнения, трещины или следы подгорания, по которым можно сделать вывод о том, что деталь непригодна к эксплуатации. Если визуально недостатков не заметно, но исправность элемента вызывает сомнения, придется воспользоваться тестером (мультиметром) или омметром. Разберемся, как проверить варистор мультиметром. Главным критерием здесь является сопротивление детали – чем оно больше, тем лучше. Элемент с низким сопротивлением подлежит замене. Стоит отметить, что пробитый варистор, как правило, легко определить путем визуального осмотра, даже не пользуясь тестером. Кроме того, когда поврежденная радиодеталь находится в цепи, предохранитель постоянно выбивает.

Для проверки необходимо:

• отпаять один из выводов проверяемой детали. В противном случае прозвонка, скорее всего, не даст достоверного результата, так как пойдет по другим участкам цепи;

• поставить переключатель тестера в режим замера сопротивления на максимум;

• прикоснуться щупами прибора к выводам проверяемой детали;

• снять показания индикатора (шкалы).

Измерять сопротивление нужно два раза, меняя полярность подключения тестера.

Проверка мультиметром позволяет точно определить, когда варистор находится в обрыве – в ходе измерения прибор будет показывать бесконечное сопротивление.

В интернет-магазине DIP8.RU можно приобрести по доступной цене различные радиодетали и элементы высокого качества, в том числе и варисторы. Весь товар сертифицирован. По всем вопросам, касающимся характеристик деталей и оформления заказа, вы можете обратиться по телефону, указанному в разделе «Контакты».

Как проверить варистор мультиметром не выпаивая

Скачки напряжения – бич электрических сетей, поэтому существует различные приборы, которые защищают последние от перепадов. Так как скачки могут быть разными по величине, то и приборы специально подбираются под данное значение. К примеру, варисторы устанавливаются в электрических цепях для их защиты от скачков значительной величины. Но, как и все элементы, варисторы иногда выходят из строя, и причин тому несколько. Но нас в этой статье будет интересовать другой вопрос – как проверить варистор мультиметром? На него и будем отвечать, дополняя информацией о самом радиоэлементе.

Защита электрических схем

Перед тем как отвечать на вопрос, как проверить варистор, необходимо понять, в каких конкретных целях он используется. Наверное, не стоит говорить о том, что защита электрических цепей – это основное требование их корректной работы. Все дело в том, что проводка и приборы в сети обладают определенной изоляцией, которая соответствует номинальному напряжению. То есть, превышение этого показателя тут же влияет на качество изоляции. И если высокое напряжение будет действовать долго, то изоляция будет пробита. Так что до короткого замыкания не так и долго остается.

Но существует такое понятие, как рабочее напряжение. Оно отличается от номинального, и разница (в большую или меньшую сторону) не должна превышать определенный уровень, который обычно называется максимальное рабочее напряжение. В электрических сетях появляются и другие разновидности, которые действуют краткосрочно, правда их величина может быть очень большой. Такое напряжение называется импульсным. Именно для защиты от него в электрические сети устанавливается варистор.

Варистор – применение и проверка

Варистор – это полупроводниковый резистор нелинейного типа. Принцип работы варистора очень прост. Его обычно подключают к защищаемой цепи, участку, приборам параллельно. Он совершенно бездействует, пока в цепи напряжение не переходит черту максимально допустимого значения. То есть, когда возникает импульс, сопротивление самого радиоприбора резко уменьшается, через него проходит ток, нагрузка шунтируется и поглощенная таким образом электроэнергия переходит в энергию тепловую.

Проверка варистора мультиметром

Теперь о том, как правильно проверить данный радиоприбор на его пригодность. Самый лучший вариант – это проверка мультиметром. Варисторы проверяются на сопротивление. Если эта характеристика, показываемая мультиметром, большая, то сам прибор находится в отличном состоянии. Если величина малая, то этот элемент лучше нигде не использовать.

Итак, давайте рассмотрим, как пользоваться мультиметром, для определения сопротивления. Запомните, что этот тестовый прибор может измерять напряжение и силу тока. Напомним, что при проверке постоянного напряжения, тестер выставляется в позицию «ACV», при проверке переменного в позицию «DCV». Но нас интересует именно проверка сопротивления.

Если варистор впаян в схему, то его один конец надо обязательно отпаять, чтобы другие элементы цепи не влияли на корректность снятия показаний. Тестер переключается в режим сопротивления. С помощью рукоятки на мультиметре выставляется величина, обозначенная в кОм, соответствующая величине сопротивления самого варистора, которое указывается на корпусе прибора. Обязательно надо учитывать допуск величины. К примеру, если данный показатель варистора составляет 200 кОм, то с учетом допуска (15%) проверку можно проводить в пределах от 170 до 230 кОм. Если выявляется, что параметр элемента больше или меньше этих значений, то его можно считать неисправным.

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.

Как гласит вездесущая Википедия — варистор — это резистор, сопротивление которого способно изменяться в зависимости от входящего на него напряжения, обладает нелинейной характеристикой и имеет два вывода. Может резко уменьшать сопротивление в случае увеличения величины подаваемого на него напряжения. В нашей статье, мы расскажем, как использовать мультиметр в проверке варистора, если есть подозрения, что он вышел из строя.

Свойства варистора

Основное свойство варистора заключается в его особенности сокращать своё собственное сопротивление в зависимости от поступающего на него напряжения. Чем выше подаётся напряжение, тем более меньшим сопротивлением он начинает обладать. Варисторы подключаются в электрическую плату параллельно защищаемому устройству, в штатном режиме варистор работает при номинальном напряжении того устройства, которое он защищает.

В обычном режиме электричество проходящее сквозь варистор ничтожно мало, и поэтому он в подобных условиях выполняет роль изолятора.

Если возникает резкий скачок электричества варистор из-за нелинейной своей характеристики мгновенно сокращает значение своего сопротивления до десятых долей Ома и снимает нагрузку с общей сети, защищая ее, излучая теплом излишек полученной энергии. В подобных ситуациях сквозь варистор может мгновенно проходить напряжение силой в тысячи ампер.

Варистор совершенно безынерционный прибор, как только увеличивается напряжение в сети, в нём тотчас же падает его сопротивление.

Принцип действия и применение

Варисторы, это особый вид резисторов, главное свойство которых, способность менять свое напряжение в диапазоне от тысячи мега Ом, до нескольких десятков Ом при подаче через них тока, сила которого выше их пороговой величины.

Благодаря параллельному включению их в цепь, в случае резкого скачка напряжения весь ток проходит сквозь варисторы, минуя основную цепь прибора.

Точно, как и газоразрядник, варистор прибор многократного использования, только он намного быстрее возвращает свое первоначальное значение сопротивления падения напряжения.

После изучения теоретических основ, можно заняться тестированием

Проведение проверки варистора мультиметром

Для проведения этой уникальнейшей операции, нам необходимы следующие приспособления:

• Первым делом, конечно же отвертка (обычно требуется фигурная). Чтобы пробраться до платы, необходимо вскрыть корпус устройства, а тут как известно без неё не обойтись.
• Требуется запастись будет еще и щёткой. Она нужна будет, чтобы очистить плату от накопившейся пыли. Из практики уже известно, что в блоках питания всегда ее скапливается очень много, особенно если устройство оснащено собственным охлаждением (вентилятором), характерный пример, – блок питания компьютера.
• Важная вещь в подобной процедуре — паяльник. Без него никак. Нужно отпаять и обратно припаять варистор. Как правило внутри силовых блоков большие дорожки на платах и совершенно нет мелких деталей, поэтому можете смело пользоваться паяльником до 75 Вт.
• Канифоль и припой (наверное, наиболее необходимое. Припаять обратно деталь без них не получится).
• Мультиметр (электронный или аналоговый), чтобы иметь возможность замерить сопротивление.

Как только весь инструментарий будет готов, можно приступать к операции. Главное придерживайтесь схемы и все получится как нужно:

1. Вскрываем устройство. Детально рассказать, как это сделать сложновато, ведь конструкции разных приборов разнятся между собой. В любом случае, всю эту техническую информацию Вы можете найти в паспорте устройства, в интернете (на различных тематических форумах и сайтах).
2. Как только доберётесь до печатной платы, постарайтесь очистить её от пыли. Работайте как можно более аккуратно, чтобы не нанести вред радиодеталям. Отмечены случаи, когда излишнее усердие наносило больше вреда, чем пользы, так как щетина на щетке царапала тот или иной компонент схемы.
3. Когда с пылью будет покончено, найдите варистор. Его отличает настолько специфический вид, что перепутать его невозможно.
4. Найдя на плате варистор, прежде всего тщательно осмотрите его. Если видны трещинки, какие-либо сколы, либо другие механические повреждения корпуса, то это уже говорит о неисправности.
5. Если были обнаружена какие-либо нарушения целостности корпуса, то выпаиваем повреждённый элемент, а вместо него ставим точно такой же или аналогичный. Найти замену Вы можете самостоятельно, ориентируясь на указанную на варисторе информацию, либо обратитесь к специалисту.
6. Если при тщательном зрительном осмотре видимых повреждений не обнаружено, то следует пустить в ход мультиметр, конечно предварительно будет необходимо выпаять деталь с платы. Цепляем щупы мультиметра к нашей детали и выставляем режим замера максимального сопротивления.
7. Щупы тестера прижимаем к ножкам варистора и замеряем сопротивление. В идеале мультиметр должен показать высокие значения до бесконечности. Если перед Вами другое значение, то это говорит о неисправности варистора и его необходимо заменить.
8. Во время измерений, внимательно следите, чтобы не коснуться руками щупов мультиметра. Иначе он будет показывать сопротивление вашего тела. Если есть необходимость заменяем варистор и собираем корпус устройства обратно.

Измерение сопротивления и проверка варистора, может быть осуществлена двумя способами.

Вариант 1

Первоначально проводим визуальный осмотр. Для этого отключаем аппарат от питания, вскрываем корпус и определяем где находится предохранитель. Далее извлекаем его и проверяем. Если предохранитель перегорел или негоден, то он заменяется. И только когда мы проверили предохранитель и заменили, переходим к нахождению и тестированию варистора. Его сложно не заметить, так как он выкрашен обычно в красные, синие или жёлтые цвета. Это маленький дискообразный элемент. Обычно крепится на предохраняющем держателе.

Далее отсоединяем любой из проводов, для этого нагреваем его паяльником и извлекаем варистор с платы при помощи плоскогубцев.

Сама проверка основана на замере показателя сопротивления: включаем тестер, переводим его в позицию замера сопротивления; фиксируем жала щупов на выводах варистора. Далее проводится замер.

Вариант 2

Другой способ берет за основу данные из инструкции или спецификации устройства для определения показателей нормальной работы варистора. За символом «CH», которым обозначается нелинейное сопротивление, указано значение, которое производитель заложил в конструкцию или которые свойственны тому материалу, из которого изготовлен варистор. Значения, сопровождаемые маркировкой «B±…%», показывают уровень предельного сопротивления и допуск.

Если для элемента не предоставлена спецификация, наиболее подходящим будет именно первый вариант.

Трактовка результатов

Проведя наружный осмотр и проверку мультиметром, мы можем определиться с исправностью детали либо убедиться в необходимости его замены. Сопротивление неисправного варистора как правило выше 100 Ом. Если в результате тестирования прибор показывает свыше 1 миллиона Ом, то такой варистор замене не подлежит.

Как проверить варистор

В области электротехники существует много различных средств для защиты электрических цепей. Очень часто используются варисторы, срабатывающие при значительных скачках напряжения. Для того, чтобы защита была достаточно надежной, нередко возникает вопрос, как проверить варистор и его работоспособность.

Необходимость защиты электроустановок

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 варисторов и их проверка

Для того, чтобы обеспечить надежную защиту электрооборудования, уже давно применяются нелинейные полупроводниковые резисторы, получившие название варисторов. Их индивидуальные качества проявляются в ярко выраженной нелинейной вольт-амперной характеристике. Таким образом, обеспечивается эффективная защита от импульсного напряжения.

Работа варистора довольно простая. Производится его параллельное подключение с защищаемым оборудованием. В нормальных условиях на него воздействует рабочее напряжение, такое же, как и в защищаемом устройстве. При небольшом значении тока, когда отсутствуют импульсы, варистор играет роль изолятора.

Когда появляется импульс, сопротивление варистора резко уменьшается, происходит шунтирование нагрузки и рассеивание поглощенной энергии выделением тепла. После кратковременного прохождения большого тока, сопротивление варистора вновь увеличивается. Таким образом, параллельное подключение варисторов обеспечивает их работу не только в нормальном режиме, но и при непосредственной защите.

При решении вопроса, как проверить варистор, применяется тестер, выставленный в режим сопротивления. При исправности варистора, показатели сопротивления будут очень большими. Кроме того, он не должен иметь трещин и не быть подгоревшим. В этом случае, большое значение имеет тщательный визуальный осмотр.

Принцип работы варистора в электрической цепи: описание, характеристики

Автор Почемучка На чтение 16 мин. Просмотров 424

В связи с данной потребностью, ведущие мировые производители варисторов направляют свои усилия именно в сторону повышения их быстродействия. Один из путей достижения данной цели — сокращение длины (соответственно индуктивности) выводов многослойных компонентов. Такие CN-варисторы уже заняли достойное место в деле защиты от статики выводов интегральных микросхем.

Варистором называется полупроводниковый компонент, способный нелинейно изменять свое активное сопротивление в зависимости от величины приложенного к нему напряжения. По сути это — резистор с такой вольт-амперной характеристикой, линейный участок которой ограничен узким диапазоном, к которому приходит сопротивление варистора при приложении к нему напряжения выше определенного порогового.

В этот момент сопротивление элемента скачкообразно изменяется на несколько порядков — уменьшается от изначальных десятков МОм до единиц Ом. И чем сильнее повышается приложенное напряжение — тем меньше и меньше становится сопротивление варистора. Данное свойство делает варистор главным элементом современных устройств защиты от импульсных перенапряжений.

Будучи подключен параллельно защищаемой нагрузке, варистор берет на себя ток помехи и рассеивает его в форме тепла. А по окончании данного события, когда приложенное напряжение снижается и возвращается за порог, варистор восстанавливает свое исходное сопротивление, и снова готов выполнять защитную функцию.

Можно сказать, что варистор представляет собой полупроводниковый аналог газового разрядника, только у варистора, в отличие от газового разрядника, первоначальное высокое сопротивление восстанавливается быстрее, практически отсутствует инерционность, да и диапазон номинальных напряжений начинается от 6 и доходит до 1000 и более вольт.

По этой причине варисторы находят широкое применение в защитных цепях полупроводниковых ключей, в схемах с индуктивными элементами (для искрогашения), а также в качестве самостоятельных элементов электростатической защиты входных цепей радиоэлектронных устройств.

Процесс изготовления варистора заключается в спекании порошкообразного полупроводника со связующим компонентом при температуре в районе 1700 °C. Здесь в ход идут такие полупроводники как оксид цинка или карбид кремния. Связующим веществом может служить жидкое стекло, глина, лак или смола. На полученный путем спекания дискообразный элемент металлизацией наносят электроды, к которым и припаивают монтажные выводы компонента.

Кроме традиционной дисковой формы, можно встретить варисторы в форме стержней, бусинок и пленок. Перестраиваемые варисторы изготавливают в форме стержней с подвижным контактом. Традиционные полупроводниковые материалы, применяемые в производстве варисторов на основе карбида кремния с разными связками: тирит, вилит, лэтин, силит.

Внутренний принцип действия варистора заключается в том, что грани маленьких полупроводниковых кристаллов внутри связующей массы соприкасаются друг с другом, образуя проводящие цепочки. При прохождении через них тока определенной величины, наступает местный перегрев кристаллов, и сопротивление цепочек падает. Этим явлением и объясняется нелинейность ВАХ варистора.

Один из главных параметров варистора, наряду со среднеквадратичным напряжением срабатывания, — коэффициент нелинейности, показывающий отношение статического сопротивления к динамическому. Для варисторов на основе оксида цинка данный параметр лежит в диапазоне от 20 до 100. Что касается температурного коэффициента сопротивления варистора (ТКС), то он обычно отрицателен.

Варисторы компактны, надежны, хорошо справляются со своей задачей в широком диапазоне рабочих температур. На печатных платах и в УЗИП можно встретить маленькие дисковые варисторы диаметром от 5 до 20 мм. Для рассеивания более высоких мощностей применяются блочные варисторы с габаритными размерами 50, 120 и более миллиметров, способные рассеивать в импульсе килоджоули энергии и пропускать через себя токи в десятки тысяч ампер, при этом не терять работоспособности.

Один из самых важных параметров любого варистора — время срабатывания. Хотя обычное для варистора время активации не превышает 25 нс, и в некоторых цепях этого достаточно, тем не менее кое-где, например для защиты от электростатики, необходима более быстрая реакция, не более 1 нс.

В связи с данной потребностью, ведущие мировые производители варисторов направляют свои усилия именно в сторону повышения их быстродействия. Один из путей достижения данной цели — сокращение длины (соответственно индуктивности) выводов многослойных компонентов. Такие CN-варисторы уже заняли достойное место в деле защиты от статики выводов интегральных микросхем.

Классификационное напряжение варистора DC (1mA) — является условным параметром, при данном напряжении ток через варистор не превышает 1 мА. Именно классификационное напряжение указывается в маркировке варистора.

ACrms — среднеквадратичное переменное напряжение срабатывания варистора. DC – напряжение срабатывания на постоянном напряжении.

Для получения большей рассеиваемой мощности допускается параллельное и последовательное включение варисторов. При параллельном включении важно подобрать варисторы максимально близкие по параметрам.

Варистор является пассивным двухвыводным, твердотельным полупроводниковым прибором, который используется для обеспечения защиты электрических и электронных схем. В отличие от плавкого предохранителя или автоматического выключателя, которые обеспечивают защиту по току, варистор обеспечивает защиту от перенапряжения с помощью стабилизации напряжения подобно стабилитрону.

Форма волны переменного тока в переходном процессе

Варисторы подключаются непосредственно к цепям электропитания (фаза — нейтраль, фаза-фаза) при работе на переменном токе, либо плюс и минус питания при работе на постоянном токе и должны быть рассчитаны на соответствующее напряжение. Варисторы также могут быть использованы для стабилизации постоянного напряжения и главным образом для защиты электронной схемы от высоких импульсов напряжения.

Существуют различные типы исполнения, однако варистор на основе окиси металла является наиболее часто используемым в электронных устройствах. Как было сказано выше, основное назначение варистора в электронных схемах — защита цепи от чрезмерного всплеска напряжения переходных процессов. Эти переходные процессы обычно происходят из-за разряда статического электричества и грозовых перенапряжений.

Принцип работы варистора

В обычном рабочем состоянии варистор имеет высокое сопротивление. Всякий раз, когда переходное напряжение резко возрастает, сопротивление варистора тут же уменьшаться. Таким образом, он начитает проводить через себя ток, снижая тем самым напряжение до безопасного уровня.

Существуют различные типы исполнения, однако варистор на основе окиси металла является наиболее часто используемым в электронных устройствах. Как было сказано выше, основное назначение варистора в электронных схемах — защита цепи от чрезмерного всплеска напряжения переходных процессов. Эти переходные процессы обычно происходят из-за разряда статического электричества и грозовых перенапряжений.

Принцип работы варистора можно легко понять, взглянув на кривую зависимости сопротивления от приложенного напряжения.

На графике выше видно, что во время нормального рабочего напряжения (скажем низкого напряжения) сопротивление его очень высоко и если напряжение превышает номинальное значение варистора, то его сопротивление начинает уменьшаться.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) варистора показанная на рисунке выше. Из рисунка видно, небольшое изменение напряжения вызывает значительное изменение тока.

Уровень напряжения (классификационное напряжение), при котором ток, протекающий через варистор составляет 1 мА, является уровнем, при котором варистор переходит из непроводящего состояния в проводящее. Это происходит потому, что, всякий раз, когда приложенное напряжение превышает или равно номинальному напряжению, происходит лавинный эффект, переводящий варистор в состояние электропроводности в результате снижения сопротивления.

Таким образом, даже, несмотря на быстрый рост малого тока утечки, напряжение будет чуть выше номинального значения. Следовательно, варистор будет регулировать напряжение переходных процессов относительно приложенного напряжения.

Измерять сопротивление нужно два раза, меняя полярность подключения тестера.

Как работает варистор?

На схеме варистор обозначается значком резистора, перечеркнутого по диагонали, что указывает на его нелинейность.

Когда нелинейный резистор функционирует в обычном режиме, его сопротивление велико. Однако оно сильно снижается при возрастании напряжения выше номинальной величины, что приводит к значительному повышению тока. Таким образом, разность потенциалов удерживается на уровне, несколько превышающем номинал. Варистор, работающий в этом режиме, выполняет функцию стабилизации напряжения.

Нелинейный резистор, будучи подключенным на входе электроцепи, добавляет к ее емкости собственную. Для устойчивой работы защищаемых приборов это необходимо учесть при проектировании линии.

На рисунке представлена стандартная схема подключения варистора.

Для правильного подбора защитного элемента важно знать мощность импульсов, имеющих место при переходных процессах, а также величину выходного сопротивления источника.

От максимальной силы тока, которую нелинейный резистор способен пропустить через себя, зависит частота повторений выбросов напряжения, а также их длительность. Если она слишком мала для конкретной цепи, защитный элемент быстро придет в негодность из-за перегрева. Поэтому, чтобы варистор работал безотказно в течение длительного времени, он должен обеспечивать эффективное рассеивание импульсной энергии при переходном процессе. Затем деталь должна быстро возвращаться в исходное состояние.

Рис. 3. Внешний вид мощных варисторов.

Виды варисторов

Типовое значение времени срабатывания варисторов при воздействии перенапряжения составляет не более 25 наносекунд (нс), но для защиты некоторых видов оборудования его может оказаться недостаточно (для электростатической защиты необходимо не более 1 нс).

Поэтому совершенствование технологии изготовления варисторов во всем мире направлено на повышение их быстродействия.

Так, например, фирме “S+M Epcos”, благодаря применению при изготовлении варисторов многослойной структуры SIOV-CN и их SMD-исполнения (безвыводная конструкция для поверхностного монтажа), удается добиться времени срабатывания менее 0,5 нс (при расположении таких элементов на печатной плате для получения указанного быстродействия уже необходимо минимизировать индуктивности внешних соединительных проводников).

В дисковой конструкции варисторов за счет индуктивности выводов время срабатывания увеличивается до нескольких наносекунд.

Малое время срабатывания, высокая надежность, отличные пиковые электрические характеристики в широком диапазоне рабочей температуры при малых размерах ставят многослойные варисторы на первое место при выборе элементов защиты от статических зарядов.

Рис. 2. Внешний вид варисторов.

Рис. 3. Внешний вид мощных варисторов.

Например, в области производства сотовых телефонов многослойные варисторы можно считать уже стандартом в защите от статического электричества.

CN-варисторы могут надежно защищать от статических разрядов: клавиатуры, разъемы для подключения факса и модема, соединители зарядных устройств, входы интегральных аналоговых микросхем, выводы микропроцессоров.

На практике, например, при ремонте электронного устройства приходится работать с маркировкой варистора, обычно она выполнена в виде:

Устройство

Варисторы устроены достаточно просто — внутри есть кристалл полупроводникового материала, чаще всего это Оксид Цинка (ZiO) или Карбид Кремния (SiC). Прессованный порошок этих материалов подвергают высокотемпературной обработке (запекают) и покрывают диэлектрической оболочкой. Встречаются либо в исполнении с аксиальными выводами, для монтажа в отверстия на печатной плате, а также в SMD-корпусе.

На рисунке ниже наглядно изображено внутреннее устройство варистора:

Варисторы «образуются», когда кристаллы карбида кремния или оксидов металлов вдавливаются в керамический материал.

Устройство варистора

Варисторы «образуются», когда кристаллы карбида кремния или оксидов металлов вдавливаются в керамический материал.

Затем спекание материала проводится при высокой температуре после его высыхания. Электрические характеристики устройства зависят от температуры и атмосферных условий.

Чтобы иметь хорошо проводимые электрические контакты, контакты материала металлизированы серебром или медью. Затем провода припаиваются к контактам.

На рисунке ниже показан дисковый варистор:

В настоящее время это наиболее распространенные ограничители напряжения, которые можно использовать для широкого диапазона напряжений. Это нелинейное устройство, которое поглощает разрушающую энергию и рассеивает ее в виде тепла, чтобы предотвратить повреждение системы.

Обычно при его изготовлении используется оксид цинка, поэтому его также называют варистором на основе оксида металла.

На рисунке ниже показана структура металлооксидного варистора:

Здесь полупроводниковый элемент на 90% состоит из оксида цинка, а остальное — наполнитель, который образует соединение. Стандартный карбид кремния отличается от металлооксидного варистора тем, что MOV демонстрирует меньший ток утечки и его рабочая скорость выше.

Давайте рассмотрим работу варистора при нормальном рабочем напряжении имеем следующие протекания токов:

Давайте рассмотрим работу варистора при нормальном рабочем напряжении имеем следующие протекания токов:

Предположим, что в схеме установлен варистор, срабатывающий от 250 вольт. Пока уровень ниже данного значения, сопротивление варистора огромно, и сетевое питание 220 В питает схему, минуя варистор.

При подаче на варистор допустим 300 вольт в аварийной ситуации, сопротивление варистора резко падает, и он начинает принимать всю нагрузку только на себя. Благодаря этому, завышенный потенциал не пройдет на схему, тем самым, защищая ее.

Когда варистор срабатывает, то вся нагрузка идет на предохранитель, и он перегорает, тем самым спасая электронное устройство от перегрузки.

Все варисторы подсоединяются параллельно нагрузке, правильнее всего их будет включать между фазовым проводом и проводом заземления или нейтралью.

В трехфазной сети переменного тока, при подсоединение нагрузки «звездой», варисторы подключаются между каждой фазой и проводом заземления. А при соединении нагрузки «треугольником», варисторы подключены между фазами.

Чаще всего на корпусе варистора указана достаточно длинная маркировка, на примере 20D471K расшифруем ее и узнаем основные технические характеристики варистора.

Итак, разложим все по полочкам:

У некоторых производителей варисторов, маркировки отличаются друг от друга, но не существенно. Примеры маркировки этого варистора, но от разных фирм: Epcos — S20K300, TVR -TVR20D471, Fenghua — FNR-20K471, JVR — JVR-20N471K, CNR — CNR20D471.

Как проверить варистор

Первым делом необходимо выполнить внешний осмотр варистора на схеме, пытаемся обнаружить на нем сколы и трещины, почернения и следы нагара. При выявлении таких проблем варистор нужно обязательно заменить, даже если он и пока исправный. Если нет нового можно на непродолжительное время даже выпаять его из схемы, она будет работать и без него. Но при всплеске напряжения выйдут из строя уже другие компоненты устройства и потребуется более дорогой ремонт электронного оборудования.

Если внешний осмотр дефектов не выявил, на всякий случай прозвоните варистор мультиметром, его сопротивление должно быть гораздо больше измерительного диапазана на вашем приборе.

При проверки варистора омметром прибор покажет величину статического сопротивления представляющего собой отношение постоянного напряжения, приложенного к варистору, к постоянному току, протекающему через варистор.

Изготавливают варисторы технологическим способом методом спекания полупроводника при температуре около 1700 °C, обычно для этих целий используют порошкообразный карбид кремния или оксида цинка, и какого либо связующего вещества, например глина, жидкое стекло,и т.п. В завершающей стадии поверхность элемента металлизируют и припаивают к ней металлические выводы. Конструктивно варисторы изготавливаются в виде дисков, таблеток и стержней.

Источником подобных импульсов является индуктивный выброс, происходящий из-за переключения катушек индуктивности, выпрямительных трансформаторов, двигателей, скачки от включения высоковольтных схем запуска люминесцентных ламп и т.п.

В нормальном режиме работы, варистор облодает очень высоким сопротивлением, поэтому его ВАХ (вольт-амперная характеристика) напоминает ВАХ стабилитрона. Но в тот момент, когда на варисторе напряжение превысит номинальный уровень, его эффективное сопротивление сильно снижается.

Как мы видим из графика варистор обладает симметричной двунаправленной характеристикой, то есть он работает в обоих направлениях, подобно стабилитрону

Из-за огромного внутреннего сопротивления, варистор не оказывает заметного влияние на схему питания, пока напряжение не привысило номинального уровня. При превышении уровня происходит переход из изолирующего состояния в электропроводящее состояние за счет лавинного эффекта в полупроводнике. При этом ток утечки, протекающий через него,скачкообразно возрастает, но напряжение на нем остается практически на том-же уровне.

Так как варистор, посоединяется к обоим выводам питания, то при нормальном уровни напряжения он обладает определенным значением емкости которая прямо пропорциональна площади и обратно пропорциональна толщине. В случае применения в цепях постоянного напряжения, емкость варистора остается более-менее постоянной.

Выпускаемые электронной промышленностью варисторы имеют широкий диапазон от 10 вольт и до нескольких тысяч, но их лучше выбирать с небольшим запасом, так для стандартных 230 вольт необходимо выбрать варистор на 250-260 вольт.

Принцип работы варистора прост. При наличии в электрической цепи нормального уровня напряжения варистор пропускает через себя малый ток. В случае достижения в системе, в силу обстоятельств, предельных значений напряжения, варистор открывается и пропускает все токовые силы . Таким образом, осуществляется регулировка работы электрической цепи.

Маркировка варисторов

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 распространенными маркировками является обозначение вида CNR, которая дополняется такими элементами, как 07D390K. Обозначения имеют следующее значение:

1. CNR – серия варистора. Приборы с данным обозначением являются металлооксидными.
2. 07 – величина устройства в диаметре (7 миллиметров).
3. D – дисковый прибор.
4. 390 – предельно допустимый показатель уровня напряжения.

Варисторы – надежное средство для подавления скачков напряжения в первичных электрических цепях. Компания Littelfuse выпускает широкую линейку этих изделий, состоящую из нескольких серий, в числе которых – лидеры отрасли по рассеиваемой энергии, индустриальные варисторы серии C-III.

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

Область применения варисторов:

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.

Источники

Источник — http://electricalschool.info/electronica/2077-varistory-princip-deystviya-tipy-i-primenenie.html
Источник — http://www.joyta.ru/7117-varistor-princip-raboty-i-primenenie/
Источник — http://fornk.ru/1998-varistor-chto-eto-takoe-princip-raboty/
Источник — http://dip8.ru/articles/varistory-kak-rabotayut-osnovnye-kharakteristiki-i-parametry-skhema-podklyucheniya/
Источник — http://radiostorage.net/1419-varistory-princip-raboty-tipy-i-primenenie.html
Источник — http://samelectrik.ru/chto-takoe-varistor.html
Источник — http://elenergi.ru/varistor-naznachenie-ustrojstvo-i-princip-raboty.html
Источник — http://www.texnic.ru/books/electronika/003.html
Источник — http://elektro.guru/osnovy-elektrotehniki/rabota-varistora-princip-ekspluatacii-i-markirovka.html
Источник — http://www.compel.ru/lib/76838
Источник — http://www.chipdip.ru/news/vdr-series-kls-varistors

Строительство, работа и применение

Резистор — это электрический компонент, который используется для ограничения протекания тока в электрической цепи. Это в основном резистивный компонент. 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 — это один из таких резисторов, который используется 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, зависящим от напряжения. Это нелинейный полупроводниковый прибор. Слово происходит от слова переменный резистор. Обычно они используются в качестве предохранительных устройств для предотвращения превышения 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.

IEEE-symbol

Этот 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, 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 адвоката очень высокое напряжение. Однако, когда переходное напряжение в цепи начинает увеличиваться, тогда 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 подключены друг к другу. 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 произойти по двум причинам: деградация и катастрофический отказ.Катастрофический отказ в основном происходит, когда мы не ограничиваем большой выброс и 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. Это в основном номинальное напряжение.

4).Как проверить металлооксидный варистор?

Металлооксидный тип можно проверить с помощью мультиметра. Один щуп должен касаться свободного провода 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 изменяется в зависимости от изменения температуры.

Итак, 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 электричестве, 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; они представляют собой 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 варисторов:

• Металлооксидный варистор
• Варистор из карбида кремния

Для этого мы возьмем металлооксидный варистор MOV, который является наиболее распространенным типом варисторов.Этот тип содержит керамическую массу 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 выглядят одинаково в электронной схеме. 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 при включении 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 Вольт) 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 приложенное 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. Поэтому при разработке варистора для цепей переменного тока необходимо учитывать влияние частоты.

Применение варистора:

• Защита источника питания
• VFD
• Ограничитель перенапряжения при переходных процессах TVSS
• Защита электронного оборудования
• Линия передачи

Кредиты изображений:

Как проверить устройство защиты от перенапряжения MOV (варистор на основе оксида металла)

В статье обсуждается установка для тестирования MOV, которые представляют собой специальные устройства, предназначенные для поглощения мгновенных высоких импульсных токов, которые могут случайно возникнуть в наших сетевых электрических линиях.Идея была запрошена г-ном Кевином

Я Кевин Монтаньес, студент электротехнического университета из Себу, Филиппины. Как я уже говорил вам ранее, я вернусь к вам, если у меня будут еще вопросы. 🙂

Надеюсь, вы снова ответите на мой вопрос. Прилагается схема защиты от перенапряжения, которую мы выбрали для нашего группового исследования / диссертации. Это только часть нашего проекта, который должен иметь встроенную надежную защиту для настенных розеток с использованием 2 диодов с катодами, подключенными друг к другу, и MOV.

Хотя вы и раньше рекомендовали использовать термистор NTC вместо предохранителей или диодов, я обеспокоен тем, что это будет стоить дороже, чем диоды. Вот мои вопросы:

1. Здесь, на Филиппинах, заземление в большинстве жилых зданий не практикуется, если, конечно, у них нет жилых домов для богатых людей.

Многие здания здесь подключены по схеме «линия-линия», а не «земля-земля», как это практикуется за рубежом.Одной из характеристик MOV является поглощение избыточного напряжения, при котором его сопротивление будет падать, в конечном итоге ток будет течь к нему и будет поглощаться.

Поглощенный ток будет рассеиваться на заземляющем стержне. У меня вопрос, как рассеять ток при линейном соединении?

Я спрашиваю об этом, чтобы к тому времени, когда мы будем защищать диссертацию, мы могли бы протестировать ее перед панелью, к сожалению, школа не подключена к заземлению, а розетки не имеют заземления. .

2. Как проверить варистор (MOV), чтобы узнать, действительно ли он работает? Действительно ли он поглощает перенапряжение / ток? Скажем, например, если мотор будет подключен к предлагаемой нами розетке, ему потребуется большой пусковой ток. Как проверить, действительно ли варистор его поглотил? Какие инструменты нам нужны для проведения такого тестирования?

3. Как проверить 2 диода с катодами, соединенными друг с другом?

4.Мне также любопытно, поскольку вы ранее рекомендовали использовать термистор NTC, какой обычный рейтинг будет у термистора для такого рода приложений? Как проверить, работает ли?

Я молюсь, чтобы вы прочитали это и ответили на него как можно скорее. Я прикреплю свой адрес электронной почты, если вы предпочитаете отвечать на него.

Вы действительно очень помогаете в написании нашей диссертации, а ваш блог и идеи также очень помогают, особенно для нас, студентов. Пожалуйста, помогите нам пройти эту тему.

Большое спасибо за то, что поделились своими знаниями в области электротехники! Да благословит вас Бог еще !!!
С уважением, Кевин Монтаньес

Решение запроса схемы

MOV должен быть подключен через ЛИНИЮ и НЕЙТРАЛЬНО, а не ЛИНИЮ и ЗАЗЕМЛЕНИЕ, поэтому заземление может не требоваться для MOV, в основном это просто необходимо. быть подключенным к входным клеммам сети нагрузки.

MOV предназначен для защиты от мгновенных скачков высокого напряжения, которые могут длиться не более нескольких наносекунд…. например, если есть мгновенный скачок напряжения, скажем, 600 В в течение 3 наносекунд, MOV с радостью нейтрализует его, замкнув накоротко на подключенных клеммах.
Однако, если этот всплеск сохраняется даже на секунду, он может привести к разрушению MOV и возгоранию.

Чтобы продемонстрировать, как протестировать MOV, вам понадобится источник переменного тока 600 В, полученный путем повышения напряжения 220 В в доме через автотрансформатор, и настройте схему, как показано на схеме.

Настройка схемы

На рисунке показана мостовая сеть, которая выпрямляет 600 В переменного тока до 700 В постоянного тока, и этот постоянный ток затем запускается через цепь MOV, несущую уязвимую лампу 220 В, 10 Вт.

Это делается через конденсатор 2 мкФ / 1 кВ для защиты MOV, поскольку он не предназначен для выдерживания длительных высоких скачков напряжения.

Обычно подключенная лампа мгновенно сгорает при воздействии этих огромных 700 В, но эксперимент, надеюсь, покажет, как такое сильное напряжение успешно поглощается и нейтрализуется MOV, сохраняя жизнь лампе.

Установка диодов не рекомендуется, потому что TVS-диоды могут действовать как короткое замыкание, если они будут повреждены, это будет означать возгорание проводов или перегорание предохранителей.

NTC можно выбрать в соответствии со спецификациями максимального номинального напряжения, это номинальное напряжение будет определять, какое мгновенное высокое напряжение устройство должно ограничивать.

Символ, работа, типы и применение

Варистор — символ, работа, типы и применение

Компактный резистор, резистор используется во многих схемах и во многих формах, так что это почти вездесущий электрический компонент. От самых простых постоянных резисторов, сопротивление которых 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.

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 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.

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.

Вначале варистор был представлен как два диода, размещенных противопараллельно друг другу, как показано на рисунке, из-за его диодно-подобного поведения в обоих направлениях протекания тока. Однако теперь этот символ используется для DIAC. В современных схемах ниже показан символ варистора.

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 приложениями переключения двигателей постоянного тока, является наиболее распространенным источником переходных процессов напряжения.

На рисунке ниже показана форма волны переходного процесса переменного тока.

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 как насчет сопротивления варистора? Следующий раздел посвящен этому.

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 увеличиваться, 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.

Работа варистора

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

Кривая ВАХ варистора аналогична характеристике стабилитрона. Он двунаправлен по своей природе, поскольку мы видим, что он действует как в первом, так и в третьем квадранте.Эта особенность позволяет подключать его к 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 фиксации 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, поскольку, когда в цепи 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 скачка 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.

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.

Таким образом, 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 конденсаторному поведению 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 никакой 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.

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

1. 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.
2. Металлооксидные варисторы (MOV) : Поскольку SiC варисторы имели некоторые серьезные недостатки, был разработан другой тип варисторов — металлооксидные варисторы. 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.

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 шириной импульса импульсный ток будет расти и может вызвать проблемы с нагревом.

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

Другой важный тип варистора представлен на рынке, известный как SMD или варистор для поверхностного монтажа.Давайте обсудим их в следующем разделе.

Они похожи на все другие варисторы, в основном используются в схемах защиты. Корпус может быть из оксида металла или карбида кремния. Основное различие между этими варисторами и традиционными варисторами заключается в том, что они небольшие по размеру и построены с использованием технологии поверхностного монтажа. Это означает, что эти устройства могут быть легко подключены 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: серия AUML — многослойный ограничитель скачков напряжения, серия MLA AUTO — серия Littelfuse MLA для автомобильного многослойного варистора (MLV),

Некоторые образцы SMD показаны на рисунке ниже:

Изображение кредита

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 зажима, 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.

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

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 образуется путем комбинирования 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 фиксаторы напряжения , которые можно использовать 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 на основе оксида металла .

На рисунке ниже показана структура металлооксидного варистора:

Здесь варистор на 90% состоит из оксида цинка, а остальное — из присадочного материала , образующего переход.Стандартный карбид кремния отличается от варистора на основе оксида металла тем, что MOV имеет меньший ток утечки, а 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.Как мы видим, 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 протекает очень слабый ток. По мере того, как напряжение увеличивается и достигает напряжения фиксации, т. Е. Номинального напряжения, ток увеличивается.

В это время замечается изменение в работе 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 предлагаемое им сопротивление 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 малый ток утечки. Из-за оказываемого им высокого сопротивления.

Однако, после этого конкретного уровня напряжения, проводящее состояние достигается варисторами. Таким образом, мы можем видеть, 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 широко применяется в защите устройств, таких как защита линии связи, микропроцессора и защиты источников питания. В защите переменного тока, защите от перенапряжения кабельного телевидения и т. Д.

Каковы функции и применение варистора?

Введение

Варистор, резистивное устройство с нелинейными вольт-амперными характеристиками, которое в основном используется для ограничения напряжения и поглощения избыточного тока для защиты чувствительных устройств, когда цепь находится под повышенным напряжением.Его английское название — «резистор, зависящий от напряжения», сокращенно «VDR». Материал резистора — полупроводник, так что это своего рода полупроводниковый резистор.

Варистор — это устройство защиты с ограничением напряжения. Используя нелинейные характеристики варистора, когда между двумя полюсами варистора возникает перенапряжение, варистор может ограничивать напряжение до относительно фиксированного значения напряжения, тем самым реализуя защиту более поздней схемы.

В этой статье мы подробно расскажем о варисторе, его функциях, применении, параметрах и так далее.

Каталог

5,1 В

Структура I Га В арристор

В отличие от обычных резисторов варисторы изготавливаются на основе нелинейных характеристик полупроводниковых материалов.

Рисунок 1. Форма варистора, а его внутренняя структура показана на рисунке 2.

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Обычные резисторы подчиняются закону Ома, а напряжение и ток Варисторы имеют особую нелинейную зависимость. Когда напряжение на обоих концах варистора ниже номинального номинального напряжения, значение сопротивления варистора близко к бесконечному, и через внутреннюю часть варистора почти не протекает ток.Когда напряжение на обоих концах варистора немного выше номинального номинального напряжения, варистор выйдет из строя и быстро включится, а рабочий ток резко возрастет от состояния с высоким импедансом к состоянию с низким импедансом. Когда напряжение на обоих концах ниже номинального номинального напряжения, варистор может вернуться в состояние высокого импеданса. Когда напряжение на обоих концах варистора превышает максимальное предельное напряжение, варистор полностью выходит из строя и не восстанавливается.

На рисунке ниже показана типовая схема применения варистора.

Типовая схема применения варистора

II Базовый C Характеристики В Арристор

2,1 Защита C

0