Site Loader

Содержание

Варистор: принцип действия, проверка и подключение

Варистор (дословный перевод с английского — резистор с переменным сопротивлением) — полупроводник с нелинейной вольт—амперной характеристикой (вах).

Все электроприборы рассчитаны на свое рабочее напряжение (в домах 220 В или 380В). Если произошел скачок напряжения (вместо 220 В подали 380В) — приборы могут сгореть. Тогда на помощь и придет варистор.

Принцип действия варисторов

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

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

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

Основные характеристики и параметры

Надо отметить, что это универсальный прибор. Он способен работать сразу со всеми видами тока: постоянным, импульсным и переменным. Это происходит из-за того, что он сам не имеет полярности. При изготовлении используется большая температура, чтобы спаять порошок кремния или цинка.

Параметры, которые необходимо учитывать:

  1. параметр условный, определяется при токе 1мА, В;
  2. максимально допустимое переменное напряжение, В;
  3. максимально допустимое постоянное напряжение, В;
  4. средняя мощность рассеивания, Вт;
  5. максимально импульсная поглощаемая энергия, Дж;
  6. максимальный импульсный ток, А;
  7. емкость прибора в нормальном состоянии, пФ;
  8. время срабатывания, нс;
  9. погрешность.

Чтобы правильно подобрать варистор иногда необходимо учитывать и емкость. Она сильно зависит от размера прибора. Так, tvr10431 имеет 160nF, tvr 14431 370nF. Но даже одинаковые по диаметру детали могут обладать разной емкостью, так S14K275 имеет 440nF.

Виды варисторов

По внешнему виду бывают:

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

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

Чтобы проверить работоспособность варистора необходимо обратить внимание на внешний вид. Его можно найти на входе схемы (где подводится питание). Так как через него проходит очень большой ток — по сравнению с защищаемой схемой — это, как правило, сказывается на его корпусе (сколы, обгоревшие места, потемнение лакового покрытия). А также на самой плате: в месте пайки могут отслаиваться монтажные дорожки, потемнение платы. В этом случае его необходимо заменить.

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

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

Справочник и маркировка варисторов

Если необходима замена, на помощь придет справочник варисторов. Для начала нам потребуется маркировка варистора, она находится на самом корпусе в виде латинских букв и цифр. Хотя этот элемент производится во многих странах, маркировка не имеет принципиальных отличий.

Разные изготовители и маркировка разная 14d471k и znr v14471u

. Однако параметры одни и те же. Первые цифры «14» это диаметр в мм., второе число 471 — напряжение при котором происходит срабатывание (открытие). Отдельно про маркировку. Первые две цифры (47) это напряжение, следующая — коэффициент (1). Он показывает сколько нулей нужно ставить после числа 47, в этом случае 1. Получается что испытуемый прибор будет срабатывать при 470 В, плюс — минус погрешность, которая ставится рядом с этим числом. В нашем случае это буква «к» находится после и обозначает 10% т. е. 47 В.

Другая маркировка s10k275. Показатель погрешности стоит перед напряжением, само напряжение показано без коэффициента — 275 В. Из рассмотренных примеров видим, как можно определить маркировку: измеряем диаметр прибора, находим эти размеры на варисторе, другие цифры покажут напряжение. Если определить маркировку не удается, например, kl472m, нужно будет посмотреть в интернете.

Диаметр. Импортные tvr 10471 можно заменить на 10d471k, но быть осторожным с 7d471k, у последнего размер меньше. Чем больше значение, тем, грубо говоря, больше рассеиваемая мощность. Поставив прибор меньшего диаметра, рискуем его спалить. К примеру, серия 10d имеет рабочий ток 25А, а k1472m 50А.

Чтобы правильно выбрать нужный элемент необходимо учитывать не только напряжение питания. Производят множество расчетов, например, выходя из нужного быстродействия (срабатывания), или малое рабочее напряжение. В этом случае используют так называемые защитные диоды. К ним можно отнести bzw04. При его применении важно соблюдать полярность.

Помехоустойчивость. Одним из недостатков является создание помех. Для борьбы с ними используют конденсаторы, например, ac472m Подключают параллельно варистору.

На схеме варистор обозначается как резистор, пустой прямоугольник с перечеркивающей под 45 градусов линией и имеет букву u.

Варистор принцип работы и устройство, проверить варистор

Как работает варистор?

Принцип работы варистора достаточно прост. Рассмотрим ситуацию, когда варистор защищает от перенапряжения. В схему он включается параллельно защищаемой цепи. При нормальном режиме работы он имеет высокое сопротивление и протекающий через него ток очень мал. Он имеется свойства диэлектрика и не оказывает никакого влияния на работу схемы. При возникновении перенапряжения, варистор моментально меняет свое сопротивление с очень высокого, до очень низкого и шунтирует нагрузку. Известно, что ток идет по пути наименьшего сопротивления, поэтому варистор поглощает это перенапряжение и рассеивает эту энергию в атмосферу, в виде тепла. После того, как напряжение стабилизируется, сопротивление снова возрастает и варистор “запирается”. Надеюсь даже чайник понял принцип работы. Если что-то не ясно, рекомендуется ознакомиться с видео.

Если напряжение будет выше того, которое может выдержать и рассеять варистор, то он выйдет из строя. Корпус его треснет либо развалиться на части. В некоторых случаях он может взорваться. Поэтому, в целях защиты основной схемы, рекомендуется ограждать его от основных компонентов защитным экраном либо монтировать его вне корпуса, особенно для высоковольтных схем.

Как проверить варистор мультиметром – узнаете тут.

Как говорилось выше, варистор подключается параллельно нагрузке:

  • В цепях переменного тока – фаза – фаза, фаза – ноль;
  • В цепях постоянного тока – плюс и минус.

Так как варистор закорачивает цепь питания, перед ним всегда монтируется плавкий предохранитель. Несколько примеров схем включения варистора:

Назначение и характеристики

Варистор — это электронный прибор, имеющий два контакта и обладающий нелинейно-симметричной вольт-амперной характеристикой. Термин «варистор» произошёл от латинских слов variable — «изменяемый» и resisto — «резистор». По своей сути он является полупроводниковым резистором, способным изменять своё сопротивление в зависимости от приложенного к его выводам напряжения.

Изготавливаются такого типа резисторы путём спекания при высокой температуре полупроводника и связующего материала. В качестве полупроводника используется карбид кремния, находящийся в порошкообразном состоянии, или оксид цинка, а связующего вещества — стекло, лак, смола.

Полученный после спекания элемент подвергается металлизации с дальнейшим формированием выводов. По своей конструкции приборы выполняются в форме, похожей на диск, таблетку, цилиндр, или плёночного вида.

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

Основные параметры

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

Кроме ВАХ, при исследовании варистора отмечаются следующие характеристики:

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

Виды устройств

Разнообразие встречаемых видов варисторов обусловлено тем, что производители стремятся в первую очередь повысить их быстродействие. Поэтому и используются SMD технологии безвыводного монтажа, что позволяет добиваться малого времени срабатывания при скачке входного напряжения. Типовое время срабатывания элементов с выводами находится в пределе 15−25 наносекунд, а SMD — 0,5 наносекунд.

Существует класс низковольтных варисторов и высоковольтных. Первые выпускаются с рабочим напряжением до двухсот вольт и силой тока до одного ампера. Вторые же имеют рабочее напряжение до двадцати киловольт. Маломощные элементы используются в качестве защиты от скачка напряжения, возникающего в бытовой сети, а мощные применяются на трансформаторных подстанциях и в системах защиты от грозы.

Маркировка элементов

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

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

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

NTC

Терморезисторы NTC — изделия, имеющие отрицательный температурный коэффициент. Их особенность — повышенная чувствительность, высокий температурный коэффициент (на один или два порядка выше, чем у металла), небольшие габариты и широкий температурный диапазон.

Полупроводники NTC удобны в применении, стабильны в работе и способны выдерживать большую перегрузку.

Особенность NTC в том, что их сопротивление увеличивается при снижении температуры. И наоборот, если t снижается, параметр R растет. При изготовлении таких деталей применяются полупроводники.

Принцип действия прост. При повышении температуры число носителей заряда резко растет, и электроны направляются в зону проводимости. При изготовлении детали, кроме полупроводников, могут применяться и переходные металлы.

При анализе NTC нужно учесть бета-коэффициент. Он важен в случае, если изделие применяется при измерении температуры, для усреднения графика и вычислений с помощью микроконтроллеров.

Как правило, термисторы NTC применяются в температурном диапазоне от 25 до 200 градусов. Следовательно, их можно использовать для измерений в указанном пределе.

Отдельного нужно рассмотреть сфера их использования. Такие детали имеют небольшую цену и полезны для ограничения пусковых токов при старте электрических двигателей, для защиты Li аккумуляторов, снижения зарядных токов блока питания.

Терморезистор NTC также используется в автомобиле — датчик, применяемый для определения точки отключения и включения климат-контроля в машине.

Еще один способ применения — контроль температуры двигателя. В случае превышения безопасного предела, подается команда на реле, а дальше двигатель глушится.

Не менее важный элемент — датчик пожара, определяющий рост температуры и запускающий сигнализацию.

Терморезисторы NTC обозначаются буквами или имеют цветную маркировку в виде полос, колец или других обозначений. Варианты маркировки зависят от производителя, типа изделия и других параметров.

Пример обозначения 5D-20, где первая цифра показывает сопротивление терморезистора при 25 градусах Цельсия, а расположенная рядом с ней цифра (20) — диаметр.

Чем выше этот параметр, тем большую мощность рассеивания имеет изделие. Чтобы не ошибиться в маркировке, рекомендуется использовать официальную документацию.

Что такое варистор и где применяется

Варистор –  это выполненный из полупроводникового материала переменный резистор, который способен изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от приложенного к нему напряжения.

Принцип действия у такого электронного компонента отличается от обычного резистора и потенциометра. Стандартный резистор имеет постоянное во величине сопротивление в любой промежуток времени вне зависимости от напряжения в цепи, потенциометр позволяет менять сопротивление вручную, поворачивая ручку управления. А вот варистор обладает нелинейной симметричной вольтамперной характеристикой и его сопротивление полностью зависит от напряжения в цепи.

Благодаря этому свойству, варисторы широко и эффективно применяют для защиты электрических сетей, машин и оборудования, а также радиоэлектронных компонентов, плат и микросхем вне зависимости от вида напряжения. Они имеют невысокую цену изготовления, надежны в использовании и способны выдерживать высокие нагрузки.

Варисторы применяются, как в высоковольтных установках до 20 кВ, так и в низковольтных от 3 до 200 В в качестве ограничителя напряжения. При этом они могут работать, как в сетях с переменным, так и с постоянным током. Их используют для регулировки и стабилизации тока и напряжения, а также в защитных устройствах от перенапряжения. Используются в конструкции сетевых фильтров, блоков питания, мобильных телефонов, УЗИП и других ОИН.

Отрицательные стороны

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

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

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

Маркировка

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

Справочник и маркировка варисторов

Если необходима замена, на помощь придет справочник варисторов. Для начала нам потребуется маркировка варистора, она находится на самом корпусе в виде латинских букв и цифр. Хотя этот элемент производится во многих странах, маркировка не имеет принципиальных отличий.

Разные изготовители и маркировка разная 14d471k и znr v14471u. Однако параметры одни и те же. Первые цифры «14» это диаметр в мм., второе число 471 — напряжение при котором происходит срабатывание (открытие). Отдельно про маркировку. Первые две цифры (47) это напряжение, следующая — коэффициент (1). Он показывает сколько нулей нужно ставить после числа 47, в этом случае 1. Получается что испытуемый прибор будет срабатывать при 470 В, плюс — минус погрешность, которая ставится рядом с этим числом. В нашем случае это буква «к» находится после и обозначает 10% т. е. 47 В.

Другая маркировка s10k275. Показатель погрешности стоит перед напряжением, само напряжение показано без коэффициента — 275 В. Из рассмотренных примеров видим, как можно определить маркировку: измеряем диаметр прибора, находим эти размеры на варисторе, другие цифры покажут напряжение. Если определить маркировку не удается, например, kl472m, нужно будет посмотреть в интернете.

Диаметр. Импортные tvr 10471 можно заменить на 10d471k, но быть осторожным с 7d471k, у последнего размер меньше. Чем больше значение, тем, грубо говоря, больше рассеиваемая мощность. Поставив прибор меньшего диаметра, рискуем его спалить. К примеру, серия 10d имеет рабочий ток 25А, а k1472m 50А.

Чтобы правильно выбрать нужный элемент необходимо учитывать не только напряжение питания. Производят множество расчетов, например, выходя из нужного быстродействия (срабатывания), или малое рабочее напряжение. В этом случае используют так называемые защитные диоды. К ним можно отнести bzw04

При его применении важно соблюдать полярность

Помехоустойчивость. Одним из недостатков является создание помех. Для борьбы с ними используют конденсаторы, например, ac472m Подключают параллельно варистору.

На схеме варистор обозначается как резистор, пустой прямоугольник с перечеркивающей под 45 градусов линией и имеет букву u.

Варисторы: применение

Такие приборы играют важную роль в жизни человека. Из всего вышеперечисленного можно сказать, что варистор, принцип работы которого заключается в защите электроники от высокого напряжения в сети, помогает предотвратить поломку многих электрических приборов и сохранить проводку в целостности. Основным местом являются электрические цепи в различном оборудовании. Например, они встречаются в пусковых элементах освещения, которые еще называются балластами. Также устанавливаются в электрических схемах специальные варисторы, применение которых необходимо для стабилизации напряжения и тока. Такие устройства используются еще в линиях электропередач. Но там они называются разрядниками, рабочее напряжение которых составляет более двадцати тысяч вольт.

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

Урок 1. Назначение и принцип действия ОПН

Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)-электрические аппараты, предназначенные для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. Основным элементом ОПН является нелинейный резистор – варистор ( varistor, от англ. Vari(able) (Resi)stor – переменное, изменяющееся сопротивление).

Основное отличие материала нелинейных резисторов ограничителей от материала резисторов вентильных разрядников состоит в резко нелинейной вольт-амперной характеристики (ВАХ) и повышенной пропускной способности. Применение в ОПН высоконелинейных резисторов позволило исключить из конструкции аппарата искровые промежутки, что устраняет целый ряд недостатков, присущих вентильным разрядникам.

Основной компонент материала резисторов ОПН – оксид (окись) цинка ZnO. Оксид цинка смешивают с оксидами других металлов – закисью и окисью кобальта, окисью висмута и др. Технология изготовления оксидно-цинковых резисторов весьма сложна и трудоёмка и близка к требованиям при производстве полупроводников – применение химически чистого исходного материала, выполнение требований по чистоте и т. д. Основные операции при изготовлении – перемешивание и измельчение компонентов, формовка ( прессование) и обжиг. Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа). Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO являются системой последовательно – параллельно включённых p – n переходов. Эти p – n переходы и определяют нелинейные свойства варисторов, то есть нелинейную зависимость величины тока, протекающего через варистор, от приложенного к нему напряжения.

В настоящее время варисторы для ограничителей изготовляются как цилиндрические диски диаметром 28 – 150 мм, высотой 5 – 60 мм (рис 1). На торцевой части дисков методом металлизации наносятся алюминиевые электроды толщиной 0.05-0.30 мм. Боковые поверхности диска покрывают глифталевой эмалью, что повышает пропускную способность при импульсах тока с крутым фронтом.

Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор

Диаметр варистора ( точнее — площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота — параметры по напряжению.

При изготовлении ОПН то или иное количество варисторов соединяют последовательно в так называемую колонку. В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции и имеющихся на предприятии варисторов ограничитель может состоять из одной колонки (состоящей даже из одного варистора) или из ряда колонок, соединённых между собой последовательно/ параллельно.

Для защиты электрооборудования от грозовых или коммутационных перенапряжений ОПН включается параллельно оборудованию (рис. 2 ).

Рис.2

Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.

Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения — постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.

Типовая вольт- амперная характеристика варистора с наибольшим длительно допустимым напряжением 0.4 кВ в линейном масштабе приведена на рис. 3.

Рис. 3. Вольт – амперная характеристика варистора

На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал — десятые доли миллиамперметра.

При возникновении грозовых или коммутационных импульсов перенапряжений в сети варистор переходит в режим средних токов. На границе первой и второй областей происходит перегиб вольт – амперной характеристики, при этом сопротивление варистора резко уменьшается (до долей Ома). Через варистор кратковременно протекает импульс тока, который может достигать десятков тысяч ампер. Варистор поглощает энергию импульса перенапряжения, выделяя затем её в виде тепла, рассеивая в окружающее пространство. Импульс перенапряжения сети “ срезается” (рис. 4).

Рис. 4

В третьей области ( больших токов) сопротивление варистора снова резко увеличивается. Эта область для варистора является аварийной.

Характеристики и параметры варисторов

  • Классификационное напряжение (Varistor Voltage) – это величина напряжения, при котором ток в 1 мА протекает через варистор;
  • Максимально допустимое переменное напряжение (Maximum Allowable Voltage – ACrms) – Это среднеквадратичное значение переменного напряжения (rms) в вольтах. Это та величина, при которой варистор “открывается” и понижается его сопротивление, тем самым он начинает выполнять свою задачу;
  • Максимально допустимое постоянное напряжение (Maximum Allowable Voltage – DC) – Варистор можно использовать в цепях постоянного тока, этот параметр показывает напряжение “открытия”, но уже для постоянного напряжения. Указывается в вольтах. Обычно выше, чем величина для переменных цепей;
  • Максимальное напряжение ограничения (Maximum Clamping Voltage) – максимальное напряжение в вольтах, которое может выдержать корпус варистора без выхода из строя. Обычно указывается для конкретной величины тока;
  • Максимальная поглощаемая энергия – указывается в джоулях (Дж). Величина импульса, которую может рассеять варистор, не выходя из строя;
  • Время срабатывания – обычны указывается в наносекундах (нс). Это время, которое требуется варистору для изменения величины сопротивления от очень высокого, до очень низкого;
  • Допустимое отклонение (Varistor Voltage Tolerance) – это допустимое отклонение квалификационного напряжения варистора, указывается оно в процентах (%). Это фиксированные величины ±5%, ±10%, ±20% и т.д. В импортных варисторах величина отклонения, зашифрованна в определенную букву и указывается в маркировке варистора, каждая фирма может использовать свои маркировки. К примеру, для варисторов фирмы Joyin принято такое обозначение: K – ±10%, L – ±15%, M – ±20%, P – ±25%.

Подбор варисторов осуществляется по специальным справочникам на основе вышеописанных параметров. Узнаем значения своей цепи и защищаемого оборудования. На основе этого выбираем варистор, который нужно ставить.

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

Определяем работоспособность элемента (пошаговая инструкция)

Для данной операции нам потребуются следующие инструменты:

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

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

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

    Варистор в силовой части БП

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

    Варистор со следами повреждений

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

    Рисунок 7. Установка режима отмечена красным, гнезда для щупов – зеленым

  7. Касаемся щупами выводов и измеряем сопротивление варистора. Оно должно быть бесконечно большим. Иное значение указывает на неисправность варистора, следовательно, его необходимо заменить.

Использование

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

Сопротивление — варистор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Сопротивление — варистор

Cтраница 3

Сопротивление варистора, включенного параллельно обмотке реле при номинальном напряжении источника питания, обычно достаточно велико, но после размыкания цепи сопротивление варистора автоматически уменьшается по мере нарастания напряжения на его зажимах, ограничивая величину перенапряжения на контактах. Поэтому варистор потребляет в статическом режиме очень малую мощность и значительно меньше замедляет время работы реле, чем линейное искрогасящее сопротивление.  [31]

В схеме рис. 3 — 41, а на варистор Rr, через конденсатор Се с обмотки ТВС подаются импульсы обратного хода положительной полярности. Сопротивление варистора СН1 — 1 — 1300 уменьшается при большом приложенном напряжении, поэтому конденсатор С6 заряжается вершинами импульсов обратного хода.  [32]

Ва-ристоры — это полупроводниковые приборы с симметричными нелинейными вольт-амперными характеристиками, применяющиеся в качестве малоинерционных нелинейных сопротивлений. Сопротивление варистора в диапазоне низких частот чисто активное и изменяется под действием приложенного к нему напряжения. С увеличением напряжения оно уменьшается. Варисторы применяются для стабилизации напряжения, защиты от перенапряжений, в стабилизаторах тока, функциональных преобразователях и других устройствах автоматики и радиоэлектроники.  [33]

При использовании варистора в цепи компенсации ( рис. 49) эффективность ключевой системы АРУ значительно увеличивается. Сопротивление варистора R &, включенного между источником напряжения ив и анодной цепью ключевой лампы, велико для того небольшого напряжения, которое действует во время переходного процесса включения строчной развертки. Поэтому компенсации запирающего напряжения не происходит и канал УПЧ звука находится в запертом состоянии. Когда напряжение it / B достигает своего номинального значения, сопротивление варистора резко уменьшается и канал УПЧ звука отпирается практически одновременно с появлением изображения. Варистор Rs включен для стабилизации напряжения в точке А. Такая стабилизация исключает влияние случайных колебаний напряжения UB на усиление каскада УПЧ.  [35]

Включение параллельно обмотке варистора, сопротивление которого автоматически уменьшается по мере нарастания напряжения а его зажимах ( рис. 5.296), влияет на / отп в меньшей степени, чем линейное сопротивление. В статическом режиме сопротивление варистора велико, и поэтому дополнительный расход энергии незначителен.  [36]

Таким образом, отрицательная полуволна напряжения, показанная на рис. 3 — 17 6, не приведет к появлению большого тока через варистор, а положительные импульсы зарядят конденсатор С. В промежутке между импульсами сопротивление варистора очень велико и конденсатор Ci будет ( через резистор Rz) заряжать конденсатор Cz. Одновременно цепь ЛгС2 выполняет роль сглаживающего фильтра, благодаря чему напряжение на выходе схемы постоянно и пропорционально амплитуде входных импульсов.  [37]

Схема включения варистора приведена на рис. 5.11, а. С увеличением приложенного напряжения сопротивление варистора уменьшается, а ток, протекающий в цепи, нарастает. Основной особенностью варистора является нелинейность его вольтамперной характеристики ( рис. 5.11, б), которая объясняется явлениями, происходящими на контактах и на поверхности кристаллов карбида кремния.  [39]

Схема, показанная на рис. 10 — 28, а, не позволяет отключить цепь от питающего напряжения при разомкнутых контактах. При возрастании напряжения на обмотке сопротивление варистора уменьшается и он ограничивает дальнейшее увеличение напряжения на контактах.  [41]

Стабилизация размера строк производится с помощью вари-стора R3, включенного последовательно с конденсатором Ст. При увеличении тока и напряжения импульсов сопротивление варистора уменьшается и увеличивается заряд конденсатора С7, отрицательное смещение на сетке Л2 возрастает, анодный ток лампы и ток в катушках уменьшаются.  [42]

Величина отрицательного напряжения на первой сетке оказывается связанной с размахом импульсов обратного хода. Резистор 3R16 позволяет в известных пределах регулировать сопротивление варистора в проводящем направлении и используется для подбора величины напряжения на втором аноде кинескопа.  [43]

Это свойство варисторов связано а уменьшением контактного сопротивления между зернами карбида кремния под действием электрического поля. Таким образом, по мере повышения напряжения сопротивление варистора уменьшается.  [45]

Страницы:      1    2    3    4    5

Варисторы как средство защиты радиоэлектронной аппаратуры

   Надежность работы радиоэлектронной аппаратуры во многом определяется качеством питающих электрических сетей, в которых могут иметь место перенапряжения длительностью от сотен миллисекунд до нескольких секунд, провалы напряжения длительностью до десятков миллисекунд, пропадания (отсутствие напряжения более одного периода) и так далее. На рис. 1 показаны наиболее часто встречающиеся неполадки в электросети и их процентное соотношение.

   Особенно опасны высоковольтные импульсы амплитудой до нескольких киловольт и длительностью от десятков наносекунд до сотен микросекунд. Именно они могут приводить к серьезным сбоям электронной аппаратуры и выходу ее из строя, а также быть причиной пробоя изоляции проводов и даже их возгорания.

   Импульсы напряжения, которые можно отнести к внешним сетевым помехам (рис. 2), возникают в различных цепях аппаратуры, в первую очередь, в проводах питания.

   Во-первых, они могут наводиться электромагнитными импульсами искусственного происхождения от передающих радиостанций, высоковольтных линий электропередач, сетей электрифицированных железных дорог, электросварочных аппаратов.

   Идентифицировать и систематизировать причины таких помех практически невозможно. Однако для бытовых электрических сетей напряжением 220 В приняты следующие ориентировочные параметры внешних импульсных напряжений:

  • амплитуда — до 6 кВ;
  • частота — 0,05…5 МГц;
  • длительность — 0,1…100 мкс.

   Во-вторых, они могут быть естественного происхождения и наводиться мощными грозовыми разрядами.

Рис. 2

   В-третьих, они могут создаваться статическим напряжением, разряд которого достигает 25 кВ. Высоковольтные импульсы способны возникать и в самой аппаратуре при ее функционировании в результате переходных процессов, при срабатывании электромагнитов, размыкании контактов реле, коммутации реактивных нагрузок и так далее. Наибольшую угрозу представляют импульсы, возникающие при отключении индуктивной нагрузки.

   По указанным причинам радиоэлектронная аппаратура должна быть защищена от высоковольтных импульсных помех. Чтобы аппаратура могла быть сертифицирована, она должна пройти проверку на устойчивость к воздействию импульсных помех. Например, ГОСТ Р 51317.4.4-99 (МЭК 61000-4-4-95) распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и устанавливает требования и методы их испытаний на устойчивость к наносекундным импульсным помехам (НИП).

   В настоящее время для защиты радиоэлектронной аппаратуры от внешних импульсных воздействий применяются различные виды экранировки, RC- и LC-фильтры, газоразрядные приборы (разрядники) и полупроводниковые ограничители напряжения (ПОН). К сожалению, разрядники не обладают необходимым быстродействием, а быстродействующие ПОН, с высокой нелинейностью вольтамперной характеристики (ВАХ) не способны рассеивать большую мощность из-за малого объема p-n-перехода. Это обуславливает резкое уменьшение допустимого тока в импульсе, протекающем через прибор.

   В последнее время наиболее эффективным средством защиты аппаратуры от любых импульсных напряжений признаны оксидно-цинковые варисторы. Варисторы [англ. varistor, от vari (able) — переменный и (resi) stor — резистор] — это нелинейные резисторы, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения. Отличительной чертой варистора является двухсторонняя симметричная и резко выраженная нелинейная ВАХ (рис. 3).

Рис. 3

   Электрические характеристики варистора определяются большим сопротивлением утечки и емкостью, которая незначительно изменяется под воздействием напряжения и температуры.

   При больших напряжениях на варисторе, и соответственно, больших токах, проходящих через него, плотность тока в точечных контактах оказывается также большой. Разогрев точечных контактов приводит к уменьшению их сопротивления и, как следствие, к нелинейности ВАХ. Малые объемы активных областей обеспечивают малую инерционность тепловых процессов, что определяет их высокое быстродействие. Наряду с этим варисторы способны хорошо поглощать высокоэнергетические импульсы напряжения, так как тепловая энергия рассеивается не на отдельных зернах полупроводника, а на всем его объеме.

   Особенностью ВАХ варистора является наличие участка малых токов (условно от нуля до нескольких миллиампер), в котором находится рабочая точка варистора и участок больших токов, который определяет защитные свойства и, в частности, напряжение ограничения. В области малых токов ВАХ описывается выражением:

   I=AUβ,
где I — ток, A; U — напряжение, В; А — коэффициент, значение которого зависит от типа варистора и от температуры; β — коэффициент нелинейности, который характеризует крутизну ВАХ и определяется отношением статического сопротивления варистора (R = U/I) к дифференциальному (r = dU/dI) в определенной точке:

β=R/r = U/l·dl/dU.

   Экспериментально коэффициент нелинейности можно оценить по формуле:

   β= lgI2-lgI1/lgU2-lgU1 = lgI2/I1/lgU2/U1.

   Чаще всего коэффициент нелинейности определяется при токе 1 мА и 10 мА, поэтому:

   β=1/lgU2/U1.

   Для варисторов на основе оксида цинка коэффициент нелинейности обычно составляет 20…60. Варисторы имеют достаточно большую емкость (100…50000 пф) в рабочем режиме (когда нет импульсов напряжения). При воздействии импульса их емкость падает практически до нуля.

   Одной из важнейших характеристик варистора является классификационное напряжение — Uкл — напряжение на варисторе при токе, равном 1 мА. Иногда приводится коэффициент защиты варистора — отношение напряжения на варисторе при токе 100 А к напряжению при токе 1 мА (то есть к классификационному напряжению). Он характеризует способность варистора ограничивать импульсы перенапряжения и для варисторов на основе оксида цинка находится в пределах 1,4…1,6. Таким образом, при росте напряжения в 1,4…1,6 раза ток через них возрастает в 100 000 раз.

   Важной характеристикой варистора является допустимая мощность рассеивания, определяемая его геометрическими размерами и конструкцией выводов. Для увеличения мощности рассеивания часто применяют массивные выводы, играющие роль радиатора.

   При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко уменьшается до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. При этом через варистор может протекать импульсный ток, достигающий нескольких тысяч ампер. Так как варистор практически безынерционен, то после исчезновения помехи его сопротивление вновь становится большим. Таким образом, включение варистора параллельно защищаемому устройству не влияет на работу последнего в нормальных условиях, но гасит импульсы опасного напряжения (рис. 4).

   Выбор типа варистора осуществляется на основе анализа его работы в двух режимах: в рабочем и импульсном. Рабочий режим определяется классификационным напряжением Uкл, а импульсный — рассеиваемой мощностью. Для ориентировочных расчетов рекомендуется, чтобы рабочее постоянное напряжение на варисторе не превышало 0,85 Uкл, а при переменном токе действующее значение рабочего напряжения не превышало 0,6 Uкл.

   В импульсном режиме через варистор протекает большой ток, вследствие чего необходимо опасаться выхода его из строя из-за перегрева. С этой целью необходимо использовать варисторы с рассеиваемой мощностью большей, чем расчетная.

   Для расчета варисторов, защищающих те или иные цепи от грозового разряда, иногда приводят сведения о напряжении на варисторе при воздействии стандартного грозового импульса. На рис. 5 показана форма этого импульса, который часто называют «импульсом 8/20 мкс».

   Очевидно, что варисторы могут работать и при последовательном включении. При этом в них протекает одинаковый ток, а общее напряжение делится пропорционально сопротивлениям (в первом приближении — классификационным напряжениям), в той же пропорции разделится поглощаемая энергия. Сложнее обеспечить параллельную работу варисторов — необходимо строгое совпадение их ВАХ. Эта задача вполне разрешима при последовательно-параллельной схеме включения — т.е. варисторы последовательно собираются в столбы, а столбы соединяются параллельно. При этом подбором варисторов обеспечивают совпадение ВАХ столбов, которые собираются в блоки с нужными параметрами. Варисторы изготавливаются в обычном исполнении (дисковые, прямоугольные), в виде блоков различной формы и в виде чипов, что позволяет существенно экономить место на печатной плате (рис. 6).

   Отечественные предприятия выпускают варисторы для различных сфер применения, это серии СН, ВР, МЧВН/ВС, МОВН/ВС и другие.

   Из зарубежных производителей варисторов большую номенклатуру выпускает компания EPCOS. Ее приборы имеют следующую систему обозначений:

Чип и прямоугольные варисторы


SIOV- CN 1210 M 4 G

Варистор_________________________|
Тип варистора(CN,CU,SR)_______________|
Размер__________________________________|
Точность: K-10%, M-20%_______________________|
Классификационное напряжение__________________|
Тип упаковки_____________________________________|

Дисковые варисторы


SIOV S 14 K 250 G5 S6

Варистор________________________|
Тип варистора(S,B25 и др.)___________|
Диаметр варисторного диска_____________|
Точность: K-10%, M-20%__________________|
Классификационное напряжение______________|
Тип упаковки_________________________________|
Тип формовки выводов___________________________|

   Другие зарубежные компании-производители часто используют следующую систему обозначений выпускаемых варисторов:

DNR 0,5 D 181 M R S

Производитель________________________________________________|
Диаметр в мм, может быть 0,5;0,7;10;14;20______________________________|
Дисковый варистор____________________________________________________|
Классификационное напряж. (расшиф.»18″ и «0»= 180 В)_______________________|
Точность:J=5%, K-10%, M-20%________________________________________________|
Упаковка(R-катушка, В-россыпь)________________________________________________|
Выводы (S-прямые, К-формованные)______________________________________________|

Рис. 6

Таблица 1

Типы варисторов
Параметры
ЧипДисковыеАвтомобильные
CNCUSSRCN-
AUTO
SU-
AUTO
S-
AUTO
SR-
AUTO
Импульсный ток (8/20 мкс), кА1,21012
Поглощаемая энергия, Дж234101225100
Средняя рассеиваемая мощность, Вт0,251,00,030,2
Время срабатывания, нс
Рабочая температура,
°С
-55..125-40..85-40..+85-55..125-40..85-55..125-40..85
Типоразмер0603..220
0
3225; 032SO5..S2O1210; 22200805..2220S07..S201210; 1812; 2200

   В табл. 1, 2 приведены параметры оксидно-цинковых варисторов, выпускаемых компанией EPCOS.

Рис. 7

Таблица 2

Типы варисторов
Параметры
Для тяжелых условийБлокиКомбинированные
В25; ВЗО; 40; LS40В6ОВ80PD80Е32SHCV-SR1, SR2
Импульсный ток (8/20 мкс), кА4070100100651
Поглощаемая энергия, Дж120030006000600012
Средняя рассеиваемая мощность, Вт1,41,62,02,00,03
Время срабатывания, нс
Рабочая температура °С-40…85-40…85-40…85-40…85-25…60-40…85

   В заключение следует отметить, что для эффективной защиты аппаратуры от воздействия различных сетевых помех необходимо использовать сетевые фильтры с многоступенчатой защитой. Например, в сетевом фильтре «АРС PowerManager» (рис. 7) массивные стержневые индукторы 1 обеспечивают фильтрацию электромагнитных помех, оксидно-цинковые варисторы 2 обеспечивают общий и нормальный режимы защиты от высоковольтных импульсов, а конденсаторы 3 фильтруют радиочастотные помехи и выравнивают слабые и средние колебания напряжения.

Варисторы маркировка и параметры — Мастер Фломастер

Среди радиолюбителей большой популярностью пользуются варисторы. Они применяются практически во всех электронных устройствах и позволяют усовершенствовать некоторые приборы. Для использования в схемах следует понять принцип работы варистора, а также знать его основные характеристики. Кроме того он, как и любая деталь, обладает своими достоинствами и недостатками, которые нужно учитывать при построении и расчете электрических схем.

Общие сведения

Варистор (varistor) является полупроводниковым резистором, уменьшающим величину своего сопротивления при увеличении напряжения. Условное графическое обозначение (УГО) представлено на рисунке 1, на котором изображена зависимость сопротивления радиокомпонента от величины напряжения. На схемах обозначается znr. Если их больше одного, то обозначается в следующем виде: znr1, znr2 и т. д.

Рисунок 1 — УГО варистора.

Многие начинающие радиолюбители путают переменный резистор и варистор. Принцип действия, основные характеристики и параметры этого элемента отличаются от переменного резистора. Кроме того, распространенной ошибкой составления электрических принципиальных схем является неверное его УГО. Варистор выглядит как конденсатор и распознается только по маркировке.

Виды и принцип работы

Полупроводниковые резисторы классифицируются по напряжению, поскольку от этого зависит их сфера применения. Их всего 2 вида:

  1. Высоковольтные с рабочим напряжением до 20 кВ.
  2. Низковольтные, напряжение которых находится в диапазоне от 3 до 200 В.

Все они применяются для защиты цепей от перегрузок: первые — для защиты электросетей, электрических машин и установок; вторые служат для защиты радиокомпонентов в низковольтных цепях. Принцип работы варисторов одинаков и не зависит от его вида.

В исходном состоянии он обладает высоким сопротивлением, но при превышении номинального значения напряжения оно падает. В результате этого, по закону Ома для участка цепи, значение силы тока возрастает при уменьшении величины сопротивления. Варистор при этом работает в режиме стабилитрона. При проектировании устройства и для корректной его работы следует учитывать емкость варистора, значение которой прямо пропорционально площади и обратно пропорционально его толщине.

Для того чтобы правильно подобрать элемент для защиты от перегрузок в цепях питания устройства, следует знать величину сопротивления источника на входе, а также мощность импульсов, образующихся при коммутации. Максимальное значение силы тока, пропускаемое варистором, определяет величину длительности и периода повторений выбросов амплитудных значений напряжения.

Маркировка и основные параметры

Маркировка варисторов отличается, поскольку каждый производитель этих радиокомпонентов имеет право устанавливать ее самостоятельно. Это, прежде всего, связано с его техническими характеристиками. Например, различия по напряжениям и необходимым уровням тока для его работы.

Среди отечественных наиболее распространенным является К275, а среди импортных — 7n471k, 14d471k, kl472m и ac472m. Наибольшей популярностью пользуется варистор, маркировка которого — CNR (бывают еще hel, vdr, jvr). Кроме того, к ней прикрепляется цифробуквенный индекс 14d471k, и расшифровывается этот вид обозначения следующим образом:

  1. CNR — металлооксидный тип.
  2. 14 — диаметр прибора, равный 14 мм.
  3. D — радиокомпонент в форме диска.
  4. 471 — максимальное значение напряжения, на которое он рассчитан.
  5. К — допустимое отклонения классификационного напряжения, равное 10%.

Существуют технические характеристики, необходимые для применения в схеме. Это связано с тем, что для защиты различных элементов цепи следует использовать различный тип полупроводникового сопротивления.

Их основные характеристики:

  1. Напряжение классификации — значение разности потенциалов, взятое с учетом того, что сила тока, равная 1 мА, протекает через варистор.
  2. Максимальная величина переменного напряжения — является среднеквадратичным значением, при котором он открывается и, следовательно, величина его сопротивления понижается.
  3. Значение постоянного максимального напряжения, при котором варистор открывается в цепи постоянного тока. Как правило, оно больше предыдущего параметра для тока переменной амплитуды.
  4. Допустимое напряжение (напряжение ограничения) является величиной, при превышении которой происходит выход элемента из строя. Указывается для определенной величины силы тока.
  5. Поглощаемая максимальная энергия измеряется в Дж (джоулях). Эта характеристика показывает величину энергии импульса, которую может рассеять варистор и при этом не выйти из строя.
  6. Время реагирования (единица измерения — наносекунды, нс) — величина, требуемая для перехода из одного состояния в другое, т. е. изменение величины сопротивления с высокой величины на низкую.
  7. Погрешность напряжения классификации — отклонение от номинального его значения в обе стороны, которое указывается в % (для импортных моделей: К = 10%, L = 15%, M = 20% и Р = 25%).

После описания принципа работы, особенностей маркировки и основных характеристик следует рассмотреть сферы применения варисторов.

Применение приборов

Варисторы применяются для защиты электронных устройств от скачкообразного напряжения, амплитуда которого превышает номинальное значение питания. Благодаря применению в блоках питания полупроводникового резистора, появляется возможность избежать множества поломок, которые могут вывести электронику из строя. Широкое применение варистор получил и в схеме балласта, который применяется в элементах освещения.

В некоторых стабилизаторах величин напряжения и тока также используются специализированные полупроводниковые резисторы, а варисторы-разрядники с напряжением более 20 кВ применяются для стабилизации питания в линиях электропередач. Его можно подключить также и в схему проводки (схема 1), защитив ее от перегрузок и недопустимых амплитудных значений тока и напряжения. При перегрузке проводки происходит ее нагрев, который может привести к пожару.

Схема 1 — Подключение варистора для сети 220В.

Низковольтные варисторы работают в диапазоне напряжения от 3 В до 200 В с силой тока от 0,1 до 1 А. Они применяются в различной аппаратуре и ставятся преимущественно на входе или выходе источника питания. Время их срабатывания составляет менее 25 нс, однако этой величины для некоторых приборов недостаточно и в этом случае применяются дополнительные схемы защиты.

Однако технология их изготовления не стоит на месте, поскольку фирма «S+М Eрсоs» создала радиоэлемент с временем срабатывания менее 0,5 нс. Этот полупроводниковый резистор изготовлен по smd-технологии. Конструкции дискового исполнения обладают более высоким временем срабатывания. Многослойные варисторы (CN) являются надежной защитой от статического электричества, которое может вывести из строя различную электронику. Примером использования является производство мобильных телефонов, которые подвержены воздействию статических разрядов. Этот тип варисторов также получили широкое применение в области компьютерной технике, а также в высокочувствительной аппаратуре.

Достоинства и недостатки

Для использования варистора следует ознакомиться с его положительными и отрицательными сторонами, поскольку от этого зависит защита электроники. К положительным качествам следует отнести следующие:

  1. Высокое время срабатывания.
  2. Отслеживание перепадов при помощи безинерционного метода.
  3. Широкий диапазон напряжений: от 12 В до 1,8 кВ.
  4. Длительный срок службы.
  5. Низкая стоимость.

У варистора, кроме его достоинств, существуют серьезные недостатки, на которые следует обратить внимание при разработке какого-либо устройства. К ним относятся:

  1. Большая емкость.
  2. Не рассеивают мощность при максимальном значении напряжения.

Емкость полупроводникового прибора находится в пределах от 70 до 3200 пФ и, следовательно, существенно влияет на работу схемы. Эта величина зависит от конструкции и типа прибора, а также от напряжения. Однако в некоторых случаях этот недостаток является достоинством при использовании его в фильтрах. Значение большей емкости ограничивает величину напряжения.

При максимальных значениях напряжения для рассеивания мощности следует применять варисторы-разрядники, поскольку обыкновенный полупроводниковый прибор перегреется и выйдет из строя. Каждому радиолюбителю следует знать алгоритм проверки варистора, поскольку при обращении в сервисные центры существует вероятность заплатить за ремонт больше, чем он стоит в действительности.

Проверка на исправность

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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.

Преимущества и недостатки варисторов

Основными преимуществами нелинейного резистора является:

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

· большой спектр применения;

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:

· визуальный осмотр корпуса;

· измерение сопротивления специальным прибором.

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».

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

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

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.

Преимущества и недостатки варисторов

Основными преимуществами нелинейного резистора является:

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

· большой спектр применения;

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:

· визуальный осмотр корпуса;

· измерение сопротивления специальным прибором.

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».

Варистор (дословный перевод с английского — резистор с переменным сопротивлением) — полупроводник с нелинейной вольт—амперной характеристикой (вах).

Все электроприборы рассчитаны на свое рабочее напряжение (в домах 220 В или 380В). Если произошел скачок напряжения (вместо 220 В подали 380В) — приборы могут сгореть. Тогда на помощь и придет варистор.

Принцип действия варисторов

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

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

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

Основные характеристики и параметры

Надо отметить, что это универсальный прибор. Он способен работать сразу со всеми видами тока: постоянным, импульсным и переменным. Это происходит из-за того, что он сам не имеет полярности. При изготовлении используется большая температура, чтобы спаять порошок кремния или цинка.

Параметры, которые необходимо учитывать:

  1. параметр условный, определяется при токе 1мА, В;
  2. максимально допустимое переменное напряжение, В;
  3. максимально допустимое постоянное напряжение, В;
  4. средняя мощность рассеивания, Вт;
  5. максимально импульсная поглощаемая энергия, Дж;
  6. максимальный импульсный ток, А;
  7. емкость прибора в нормальном состоянии, пФ;
  8. время срабатывания, нс;
  9. погрешность.

Чтобы правильно подобрать варистор иногда необходимо учитывать и емкость. Она сильно зависит от размера прибора. Так, tvr10431 имеет 160nF, tvr 14431 370nF. Но даже одинаковые по диаметру детали могут обладать разной емкостью, так S14K275 имеет 440nF.

Виды варисторов

По внешнему виду бывают:

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

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

Чтобы проверить работоспособность варистора необходимо обратить внимание на внешний вид. Его можно найти на входе схемы (где подводится питание). Так как через него проходит очень большой ток — по сравнению с защищаемой схемой — это, как правило, сказывается на его корпусе (сколы, обгоревшие места, потемнение лакового покрытия). А также на самой плате: в месте пайки могут отслаиваться монтажные дорожки, потемнение платы. В этом случае его необходимо заменить.

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

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

Справочник и маркировка варисторов

Если необходима замена, на помощь придет справочник варисторов. Для начала нам потребуется маркировка варистора, она находится на самом корпусе в виде латинских букв и цифр. Хотя этот элемент производится во многих странах, маркировка не имеет принципиальных отличий.

Разные изготовители и маркировка разная 14d471k и znr v14471u. Однако параметры одни и те же. Первые цифры «14» это диаметр в мм., второе число 471 — напряжение при котором происходит срабатывание (открытие). Отдельно про маркировку. Первые две цифры (47) это напряжение, следующая — коэффициент (1). Он показывает сколько нулей нужно ставить после числа 47, в этом случае 1. Получается что испытуемый прибор будет срабатывать при 470 В, плюс — минус погрешность, которая ставится рядом с этим числом. В нашем случае это буква «к» находится после и обозначает 10% т. е. 47 В.

Другая маркировка s10k275. Показатель погрешности стоит перед напряжением, само напряжение показано без коэффициента — 275 В. Из рассмотренных примеров видим, как можно определить маркировку: измеряем диаметр прибора, находим эти размеры на варисторе, другие цифры покажут напряжение. Если определить маркировку не удается, например, kl472m, нужно будет посмотреть в интернете.

Диаметр. Импортные tvr 10471 можно заменить на 10d471k, но быть осторожным с 7d471k, у последнего размер меньше. Чем больше значение, тем, грубо говоря, больше рассеиваемая мощность. Поставив прибор меньшего диаметра, рискуем его спалить. К примеру, серия 10d имеет рабочий ток 25А, а k1472m 50А.

Чтобы правильно выбрать нужный элемент необходимо учитывать не только напряжение питания. Производят множество расчетов, например, выходя из нужного быстродействия (срабатывания), или малое рабочее напряжение. В этом случае используют так называемые защитные диоды. К ним можно отнести bzw04. При его применении важно соблюдать полярность.

Помехоустойчивость. Одним из недостатков является создание помех. Для борьбы с ними используют конденсаторы, например, ac472m Подключают параллельно варистору.

На схеме варистор обозначается как резистор, пустой прямоугольник с перечеркивающей под 45 градусов линией и имеет букву u.

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

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

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

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

Применение варисторной защиты, искрогасящие цепи

..Причиной возникновения грозовых импульсов напряжения являются удары молнии в электроустановку или вблизи нее.
По данным материалов полученных в США значения напряжения коммутационных импульсов даже в бытовых сетях могут достигать 20 кВ. Примерно такие же данные приводят японские, французские и другие исследователи. Исследования, проведенные нами по эксплуатации промышленного электрооборудования в сетях 0.4 кВ, позволяют утверждать, что, например, при тяжелых условиях коммутации силовых электродвигателей значение напряжения коммутационных импульсов может превышать 70 кВ. Нет необходимости говорить о последствиях такого воздействия на электрооборудование. Положение часто осложняется тем, что во многих случаях эксплуатация электрических машин производится в тяжелых условиях (загрязнение, увлажнение изоляции, частые пуски и остановки агрегатов), что обуславливает особую уязвимость изоляции электрооборудования из-за ее ускоренного износа и уменьшения электрической прочности.
Для защиты оборудования от импульсных напряжений в разных странах применяются вентильные разрядники, RC-цепочки, LC-фильтры и т.д. Однако в последние десятилетия во всем мире наиболее эффективным (и дешевым) средством защиты от импульсных напряжений любого вида признано использование нелинейных полупроводниковых резисторов, называемых варисторами. Отличительной чертой варистора является симметричная и резко выраженная нелинейная вольтамперная характеристика (ВАХ — см. рис.1).

За счет этого варисторы позволяют просто и эффективно решать задачи защиты различных устройств от импульсных напряжений. Основной принцип действия варистора весьма прост. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию, т.е. при нормальной эксплуатации он находится под действием рабочего напряжения защищаемого устройства. В рабочем режиме (при отсутствии импульсных напряжений) ток через варистор пренебрежимо мал, и поэтому варистор в этих условиях представляет собой изолятор.
При возникновении импульса напряжения варистор в силу нелинейности своей характеристики резко уменьшает свое сопротивление до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее, и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. В этом случае через варистор кратковременно может протекать ток, достигающий нескольких тысяч ампер. Так как варистор практически безынерционен, то после гашения импульса напряжения он вновь приобретает очень большое сопротивление. Таким образом, включение варистора параллельно электрооборудованию не влияет на его работу в нормальных условиях, но «срезает» импульсы опасного напряжения, что полностью обеспечивает сохранность даже ослабленной изоляции (см. рис 2).

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

Технические характеристики

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

  • Защита от импульсного, быстротекущего перенапряжения амплитудой до 10 кВ без перегорания предохранителя;
  • Защита от импульсного аварийного значительного превышения напряжения, в этом случае происходит перегорание одного или обоих предохранителей.
Номинальное напряжение питания нагрузки, В 220 (+10/-15%)
Номинальная мощность нагрузки, Вт 500
Наибольший импульсный разрядный ток (импульс 8/20 мкс)*, кА 10
Скорость срабатывания защиты, нс, не более 25
Температурный диапазон эксплуатации, °C -40… +40
Габаритные размеры, мм, не более 50х44х30
Масса, кг, не более 0,02

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

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

устройство, принцип действия и назначение

Принцип работы варистора

Сейчас рассмотрим, принцип работы варистора и важные моменты, связанные с его применением и использованием.

Доброго времени! Уважаемые читатели сайта energytik.net, сегодня поговорим об уникальном элементе электронной цепи. Этот радиоэлемент схемы одновременно является и полупроводником и многоразовым предохранителем.

Изучать электронику и её ремонт с обслуживанием, правильно начинать с теоретических данных. Примите этот совет за основное правило, ко всей учебе.

Название элемента варистора, происходит от английского языка, впрочем, как и подавляющее большинство радиоэлементов. Дословно, можно перевести как, переменный резистор. На языке С. Джобса, пишется variable resistor, просто взяли из первого слова, первые четыре буквы, а из второго последние, вот и получилось слово, варистор.

Отличительным чертой и параметром сего изделия, является его ВАХ, проще выражаясь, вольт – амперная характеристика. Она у варистора, является не линейной, другими словами, резко меняется сопротивление, при подаче на него, большего, чем необходимого, для правильной работы аппаратуры напряжения.

Принцип работы варистора в электрической схеме

Начнём с того что, по сути он является резистором, и в нормальном режиме работы электроники, он имеет огромное, омическое сопротивление. Практически всегда, оно равняется порядка нескольких сотен мега Ом (МОм). Как только, на концах его выводов, напряжение достигает необходимого для защиты уровня, его сопротивление, резко уменьшается. После этого, его сопротивление не составляет и сотни Ом.

Когда сопротивление варистора, достигает совсем низкого значения и примерно равняется нулю, происходит короткое замыкание. В результате чего, перегорает предохранитель, который перед варистором в цепи фазы или нуля. Выходом из строя, предохранитель размыкает электрическую цепь и оставляет схему без напряжения.   Самое приятное, что после пропажи напряжения, варистор снова восстанавливается и готов к работе. Меняем предохранитель в схеме, и если вам сильно повезло, электронное устройство начинает полноценно и правильно функционировать. В схему, он включается параллельно источнику питания. На примере источника питания для компьютера, его ставят параллельно фазы и нуля, у варистора, всего два вывода.

Как выглядит и обозначается варистор на схеме

Графическое обозначение варисторов на принципиально электрической схеме, очень напоминает простой резистор. Через этот прямоугольник, проходит диагональная линия, на одном конце которой, располагается английская буква U, которая и обозначает напряжение. На схеме, буквенное обозначение варистора выполняется на английском языке и выглядит следующим образом RU.

Применение варисторов на практике.

Как вы уже поняли, задача варистора, сводится к защите электронике от высокого и скачкообразного напряжения в сети домашней электропроводки. Основное место установки варисторов, это первичные цепи электрооборудования. Вы их сразу можете увидеть в блоках питания компьютеров, пусковых системах для ламп дневного освещения, в народе именуемых, балластами.   В схемах, они принимают участие в стабилизации токов и напряжений, а так же их токов. Подобные аппараты, применяются и в линиях воздушных электропередачи, там их называют разрядниками, у них рабочие напряжение, составляет 20 000 вольт, прочтите статью по ссылки, расширите свой кругозор. Рабочий диапазон работы варисторов, достигает 200 вольт, начинается с совсем незначительного значения, равняется трём вольтам. Диапазон по токам, от 0,1 до 1 ампера, это касается низковольтных деталей. Прочтите следующие статью про маркировку и проверку варисторов.

Маркировка и выбор варистора

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

20D 471K

Что это такое и как понять? Первые символы 20D — это диаметр. Чем он больше и чем толще — тем большую энергию может рассеять варистор. Далее 471 — это классификационное напряжение.

Могут присутствовать и другие дополнительные символы, обычно указывают на производителя или особенность компонента.

Теперь давайте разберемся как правильно выбрать варистор, чтобы он верно выполнял свою функцию. Чтобы подобрать компонент, нужно знать в цепи с каким напряжением и родом тока он будет работать. Например, можно предположить, что для защиты устройств, работающих в цепи 220В нужно применять варистор с классификационным напряжением немного выше (чтобы срабатывал при значительных превышениях номинала), то есть 250-260В. Это в корне не верно.

Дело в том, что в цепях переменного тока 220В — это действующее значение. Если не углубляться в подробности, то амплитуда синусоидального сигнала в корень из 2 раз больше чем действующее значение, то есть в 1,41 раза. В результате амплитудное напряжение в наших розетках равняется 300-310 В.

240*1,1*1,41=372 В.

Где 1,1 – коэффициент запаса.

При таких расчетах элемент начнет срабатывание при скачке действующего напряжения больше 240 Вольт, значит его классификационное напряжение должно быть не менее 370 Вольт.

Ниже приведены типовые номиналы варисторов для сетей переменного тока с напряжением в:

  • 100В (100~120)– 271k;
  • 200В (180~220) – 431k;
  • 240В (210~250) – 471k;
  • 240В (240~265) – 511k.

Проверка мультиметром

Неисправный стабилитрон влияет на напряжение стабилизации источника питания, что сказывается на работоспособности аппаратуры

Поэтому специалисту важно знать, как проверить стабилитрон мультиметром на исправность

Проверка производится аналогично диоду. Если включить мультиметр в режим измерения сопротивления, то при подключении к стабилитрону в прямом направлении (красный щуп к аноду) прибор покажет минимальное сопротивление, а в обратном — бесконечность. Это говорит об исправности полупроводника.

Аналогично выполняется проверка стабилитрона мультиметром в режиме проверки диодов. В этом случае в прямом направлении на экране высветится падение напряжения в районе 400-600 мВ. В обратном либо I, левой части экрана либо .0L, либо какой-то другой знак который говорит о «бесконечности» в измерениях.

На рисунке снизу представлена методика проверки мультиметром.

Если диод пробит, то он будет звониться в обе стороны. При этом цешка может показывать незначительное отклонение сопротивления от 0. Если р-n переход находится в обрыве, то независимо от направления включения показания прибора будут отсутствовать.

Аналогичным образом можно проверить стабилитрон, не выпаивая из схемы. Но в этом случае прибор будет всегда показывать сопротивление параллельно подключенных ему элементов, что в некоторых случаях сделает проверку таким образом невозможной.

Однако такая проверка китайским тестером не является полноценной, потому что проверка производится только на пробой, или на обрыв перехода. Для полной проверки необходимо собирать небольшую схему. Пример такой схемы для проверки напряжения стабилитрона вы можете увидеть в видео ниже.

Продукция

  • Поиск продукции
  • Новая продукция
  • Регулирующая арматура для радиаторов
    • Ручные клапаны
    • Термостатические клапаны
    • Клапаны с увеличенным проходом
    • Клапаны с предварительной регулировкой
    • Динамические термостатические клапаны
    • Отсечные клапаны
    • Термостатические головки
    • Беспроводная система — Klimadomotic
    • Kомплекты для отопительных приборов
    • Kлапаны хромированные с глянцевым покрытием
    • Клапаны нижнего подключения для двухтрубных систем
    • Клапаны нижнего подключения для однотрубных систем
    • Зонды
    • Клапаны для стальных панельных радиаторов
    • Аксессуары для радиаторов
    • Комплектующие для радиаторных клапанов
  • Коллекторы и коллекторные сборки
    • Распределительные коллекторы для отопления
    • Модульные коллекторы для отопления
    • Коллекторные узлы для отопления
    • Электротермические головки и термостатические головки с выносными датчиками темпратуры
    • Шкафы и кронштейны для коллекторов
    • Конечные элементы и аксессуары для коллекторов
    • Коллекторы для водоснабжения
    • Сборные и модульные коллекторы для водоснабжения
    • Шкафы и кронштейны для коллекторов
    • Запасные части коллекторов
  • Шаровые краны
    • Шаровые краны для отопления и водоснабжения
    • Краны для водоснабжения
    • Шаровые краны для газа
    • Краны шаровые с фланцевым соединением
    • Краны с пресс-соединением
    • Дренажные краны
    • Краны хозяйственные
    • Аксессуары и запасные части
  • Трубы и фитинги
    • Mеталлополимерные и полимерные трубы
    • Фитинги резьбовые компрессионные для многослойных и полимерных труб
    • Пресс-фитинги для многослойных и полимерных труб
    • Aдаптеры для полимерных и медных труб – фитинги для адаптеров
    • Фитинги для металлической трубы
    • Cгоны, ниппели, переходники
    • Система GX
    • Cистема Giacoqest
    • Комплектующие и инструменты
  • Арматура гидравлической балансировки
    • Балансировочные клапаны
    • Редукторы давления и смесительные клапаны для водоснабжения
  • Оборудование для котельных и тепловых пунктов
    • Фильтры и обратные клапаны
    • Воздухоотводные клапаны
    • Арматура котельных и тепловых пунктов
    • Задвижки
    • Затворы поворотные
    • Арматура для твердотопливных котлов
    • Группы быстрого монтажа для котельных
    • Комплектующие для групп быстрого монтажа
    • Смесительные и зональные клапаны
    • Арматура для дизельного топлива
    • Оборудование для солнечных систем
    • Узлы ГВС
    • Комплектующие для солнечных систем
  • Системы панельного отопления, охлаждения, автоматика терморегулирования
    • Компоненты системы напольного отопления
    • Система напольного отопления без бетонной стяжки
    • Терморегулирующая автоматика — Klimadomotic
    • Терморегулирующая автоматика прямого действия
    • Терморегулирующая автоматика — KLIMAbus
    • Беспроводная автоматика Klimadomotic
    • Осушители воздуха
    • Универсальные котельные блоки
  • Системы учета тепловой энергии и воды
    • Hепрямое измерение (распределители затрат)
    • Приборы прямого учета тепла и воды
    • Модули для удаленнной диспетчеризации M-BUS
    • Модули для беспроводной диспетчеризации
    • Коллекторные узлы для поквартирного учета
    • Узлы ввода
    • Малые тепловые пункты
    • Блоки в сборе для индивидуального учета
    • Комплектующие систем учета (шкафы, шаблоны, теплоизоляция)
  • Скачать

Как работает варистор?

Принцип работы варистора достаточно прост. Рассмотрим ситуацию, когда варистор защищает от перенапряжения. В схему он включается параллельно защищаемой цепи. При нормальном режиме работы он имеет высокое сопротивление и протекающий через него ток очень мал. Он имеется свойства диэлектрика и не оказывает никакого влияния на работу схемы. При возникновении перенапряжения, варистор моментально меняет свое сопротивление с очень высокого, до очень низкого и шунтирует нагрузку. Известно, что ток идет по пути наименьшего сопротивления, поэтому варистор поглощает это перенапряжение и рассеивает эту энергию в атмосферу, в виде тепла. После того, как напряжение стабилизируется, сопротивление снова возрастает и варистор “запирается”. Надеюсь даже чайник понял принцип работы. Если что-то не ясно, рекомендуется ознакомиться с видео.

Будет интересно Что такое тепловое реле

Если напряжение будет выше того, которое может выдержать и рассеять варистор, то он выйдет из строя. Корпус его треснет либо развалиться на части. В некоторых случаях он может взорваться. Поэтому, в целях защиты основной схемы, рекомендуется ограждать его от основных компонентов защитным экраном либо монтировать его вне корпуса, особенно для высоковольтных схем. Как проверить варистор мультиметром – узнаете тут.

Как говорилось выше, варистор подключается параллельно нагрузке:

  • В цепях переменного тока – фаза – фаза, фаза – ноль;
  • В цепях постоянного тока – плюс и минус.

Так как варистор закорачивает цепь питания, перед ним всегда монтируется плавкий предохранитель. Несколько примеров схем включения варистора:

Применение в быту

Назначение варисторов — защита цепи при импульсах и перенапряжениях на линии. Это свойство позволило рассматриваемым элементам найти свое применение в качестве защиты:

  • линий связи;
  • информационных входов электронных устройств;
  • силовых цепей.

В большинстве дешевых блоков питания не устанавливают никаких защит. А вот в хороших моделях по входу устанавливают варисторы.

Кроме того, все знают, что компьютер нужно подключать к питанию через специальный удлинитель с кнопкой — сетевой фильтр. Он не только фильтрует помехи, в схемах нормальных фильтров также устанавливают варисторы.

Часто электрики рекомендуют защитить китайские светодиодные лампы, установив варистор параллельно патрону. Также защищают и другие устройства, некоторые монтируют варистор в розетку или в вилку, чтобы обезопасить подключаемую технику.

Чтобы защитить всю квартиру — вы можете установить варистор на дин-рейку, в хороших устройствах в корпусе расположены настоящие мощные варисторы диаметром с кулак. Примером такого устройства является ОИН-1, который изображен на фото ниже:

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме статьи:

Наверняка вы не знаете:

  • Какие бывают помехи в электросети
  • Принцип работы УЗИП
  • Как сделать сетевой фильтр своими руками
  • Как проверить резистор в домашних условиях

Описание и принцип работы

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

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

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

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

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

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

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

Диагностика

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

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

Варисторы: применение

Такие приборы играют важную роль в жизни человека.

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

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

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

Применение варисторов в схемах защиты

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

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

Простейший пример – варистор подключается параллельно питанию в удлинителе с защитой. При скачке напряжения, элемент фактически формирует короткое замыкание, и срабатывает защитный автомат. Чаще всего в подобных схемах применяются варисторы типа TVR 14561.

Принцип действия

Варистор — это полупроводниковый прибор с симметричной нелинейной вольтамперной характеристикой. По ее форме можно сделать вывод о том, что варистор работает и в переменном и в постоянном токе. Рассмотрим её подробнее.

В нормальном состоянии ток через варистор предельно мал, его называют током утечки. Его можно рассматривать как диэлектрический компонент с определенной электрической емкостью и можно говорить, что он не пропускает ток. Но, при определенном напряжении (на картинке это + — 60 Вольт) он начинает пропускать ток.

Другими словами, принцип работы варистора в защитных цепях напоминает разрядник, только в полупроводниковом приборе не возникает дугового разряда, а изменяется его внутреннее сопротивление. При уменьшении сопротивления, ток с единиц микроампер возрастает до сотен или тысяч Ампер.

Условное графическое изображение варистора в схемах:

Обозначение элемента на схемах напоминает обычный резистор, но перечеркнутый по диагонали линией, на которой может быть нанесена буква U

Чтобы найти на плате или в схеме этот элемент – обращайте внимание на подписи, чаще всего они обозначаются, как RU или VA

Внешний вид варистора:

Варистор устанавливают параллельно цепи для ее защиты. Поэтому при импульсе напряжения защищаемой цепи — энергия поступает не в устройство, а рассеивается в виде тепла на варисторе. Если энергия импульса слишком велика — варистор сгорит. Но понятие сгорит размазано, варианта развития два. Либо варистор просто разорвет на части, либо его кристалл разрушится, а электроды замкнутся накоротко. Это приведет к тому, что выгорят дорожки и проводники, или произойдет возгорание элементов корпуса и других деталей.

Чтобы этого избежать перед варистором, последовательно со всей цепью на сигнальный или питающий провод устанавливают предохранитель. Тогда в случае сильного импульса напряжения и долговременного срабатывания или перегорания варистора сгорит и предохранитель, разорвав цепь.

Если сказать вкратце, для чего нужен такой компонент — его свойства позволяют защитить электрическую цепь от губительных всплесков напряжения, которые могут возникать как на информационных линиях, так и на электрических линиях, например, при коммутации мощных электроприборов. Мы обсудим этот вопрос немного ниже.

Применение приборов

Варисторы применяются для защиты электронных устройств от скачкообразного напряжения, амплитуда которого превышает номинальное значение питания. Благодаря применению в блоках питания полупроводникового резистора, появляется возможность избежать множества поломок, которые могут вывести электронику из строя. Широкое применение варистор получил и в схеме балласта, который применяется в элементах освещения.

В некоторых стабилизаторах величин напряжения и тока также используются специализированные полупроводниковые резисторы, а варисторы-разрядники с напряжением более 20 кВ применяются для стабилизации питания в линиях электропередач. Его можно подключить также и в схему проводки (схема 1), защитив ее от перегрузок и недопустимых амплитудных значений тока и напряжения. При перегрузке проводки происходит ее нагрев, который может привести к пожару.

Схема 1 — Подключение варистора для сети 220В.

Низковольтные варисторы работают в диапазоне напряжения от 3 В до 200 В с силой тока от 0,1 до 1 А. Они применяются в различной аппаратуре и ставятся преимущественно на входе или выходе источника питания. Время их срабатывания составляет менее 25 нс, однако этой величины для некоторых приборов недостаточно и в этом случае применяются дополнительные схемы защиты.

Однако технология их изготовления не стоит на месте, поскольку фирма «S+М Eрсоs» создала радиоэлемент с временем срабатывания менее 0,5 нс. Этот полупроводниковый резистор изготовлен по smd-технологии. Конструкции дискового исполнения обладают более высоким временем срабатывания. Многослойные варисторы (CN) являются надежной защитой от статического электричества, которое может вывести из строя различную электронику. Примером использования является производство мобильных телефонов, которые подвержены воздействию статических разрядов. Этот тип варисторов также получили широкое применение в области компьютерной технике, а также в высокочувствительной аппаратуре.

Как маркируется варистор?

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

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

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

Продукция

  • Поиск продукции
  • Новая продукция
  • Регулирующая арматура для радиаторов
    • Ручные клапаны
    • Термостатические клапаны
    • Клапаны с увеличенным проходом
    • Клапаны с предварительной регулировкой
    • Динамические термостатические клапаны
    • Отсечные клапаны
    • Термостатические головки
    • Беспроводная система — Klimadomotic
    • Kомплекты для отопительных приборов
    • Kлапаны хромированные с глянцевым покрытием
    • Клапаны нижнего подключения для двухтрубных систем
    • Клапаны нижнего подключения для однотрубных систем
    • Зонды
    • Клапаны для стальных панельных радиаторов
    • Аксессуары для радиаторов
    • Комплектующие для радиаторных клапанов
  • Коллекторы и коллекторные сборки
    • Распределительные коллекторы для отопления
    • Модульные коллекторы для отопления
    • Коллекторные узлы для отопления
    • Электротермические головки и термостатические головки с выносными датчиками темпратуры
    • Шкафы и кронштейны для коллекторов
    • Конечные элементы и аксессуары для коллекторов
    • Коллекторы для водоснабжения
    • Сборные и модульные коллекторы для водоснабжения
    • Шкафы и кронштейны для коллекторов
    • Запасные части коллекторов
  • Шаровые краны
    • Шаровые краны для отопления и водоснабжения
    • Краны для водоснабжения
    • Шаровые краны для газа
    • Краны шаровые с фланцевым соединением
    • Краны с пресс-соединением
    • Дренажные краны
    • Краны хозяйственные
    • Аксессуары и запасные части
  • Трубы и фитинги
    • Mеталлополимерные и полимерные трубы
    • Фитинги резьбовые компрессионные для многослойных и полимерных труб
    • Пресс-фитинги для многослойных и полимерных труб
    • Aдаптеры для полимерных и медных труб – фитинги для адаптеров
    • Фитинги для металлической трубы
    • Cгоны, ниппели, переходники
    • Система GX
    • Cистема Giacoqest
    • Комплектующие и инструменты
  • Арматура гидравлической балансировки
    • Балансировочные клапаны
    • Редукторы давления и смесительные клапаны для водоснабжения
  • Оборудование для котельных и тепловых пунктов
    • Фильтры и обратные клапаны
    • Воздухоотводные клапаны
    • Арматура котельных и тепловых пунктов
    • Задвижки
    • Затворы поворотные
    • Арматура для твердотопливных котлов
    • Группы быстрого монтажа для котельных
    • Комплектующие для групп быстрого монтажа
    • Смесительные и зональные клапаны
    • Арматура для дизельного топлива
    • Оборудование для солнечных систем
    • Узлы ГВС
    • Комплектующие для солнечных систем
  • Системы панельного отопления, охлаждения, автоматика терморегулирования
    • Компоненты системы напольного отопления
    • Система напольного отопления без бетонной стяжки
    • Терморегулирующая автоматика — Klimadomotic
    • Терморегулирующая автоматика прямого действия
    • Терморегулирующая автоматика — KLIMAbus
    • Беспроводная автоматика Klimadomotic
    • Осушители воздуха
    • Универсальные котельные блоки
  • Системы учета тепловой энергии и воды
    • Hепрямое измерение (распределители затрат)
    • Приборы прямого учета тепла и воды
    • Модули для удаленнной диспетчеризации M-BUS
    • Модули для беспроводной диспетчеризации
    • Коллекторные узлы для поквартирного учета
    • Узлы ввода
    • Малые тепловые пункты
    • Блоки в сборе для индивидуального учета
    • Комплектующие систем учета (шкафы, шаблоны, теплоизоляция)
  • Скачать
Оцените статью:

Защита от перенапряжения для переключения постоянного тока с помощью MOV (металлооксидного варистора)

Добавление защиты от перенапряжения для коммутации постоянного тока в вашем приложении защитит уязвимые компоненты цепи, такие как электромагнитный тормоз и выпрямители муфты, от переходных напряжений. Без этой защиты вы рискуете преждевременно износить контакты выпрямителя. Один из способов защиты от этих скачков — установка MOV.

MOV, установленный в приложении для проверки защиты от перенапряжения при коммутации постоянного тока

Что такое MOV?

Металлооксидный варистор (MOV) — это резистор, зависящий от напряжения.Другими словами, это электрический компонент, сопротивление которого зависит от напряжения. Они используются для защиты уязвимых компонентов схемы от коротких скачков электрической энергии

Что происходит, когда на тормоз отключается питание?

Когда на электромагнит подается питание, часть этой энергии накапливается в катушке магнита. Затем, когда электромагнит отключается, эта энергия должна куда-то уходить и может стать так называемым переходным напряжением или коротким скачком электрической энергии, который может повредить компоненты схемы.

Зачем нужно беспокоиться о переходных напряжениях?

В случае электромагнитного тормоза это переходное напряжение, вызванное переключением тормоза, может вызвать повреждение и преждевременный износ контактов выпрямителя до точки отказа. В катушках большего размера с более высоким напряжением это результирующее переходное напряжение может потенциально повлиять на другие части вашей схемы. Двигатели, частотно-регулируемые приводы, контроллеры и другие уязвимые компоненты цепи должны быть защищены от этих скачков напряжения.

Как предотвратить эти скачки напряжения

MOV — это экономичный способ защиты электрических компонентов от потенциально опасных и разрушительных переходных напряжений. Как резистор, зависящий от напряжения, MOV не проводит, когда напряжение на нем меньше порогового напряжения. По сути, он имеет бесконечное сопротивление. Это означает, что в обычных ситуациях MOV не влияет на вашу схему. Но при превышении порогового напряжения сопротивление падает до нуля.Это заставляет весь ток проходить через MOV, где он перемещается в виде тепла и защищает вашу цепь.

Пример съезда для грузовика для объяснения роли MOV в обеспечении защиты от перенапряжения для коммутационных устройств постоянного тока

Хороший способ объяснить это — MOV действует как съезжающий грузовик с трапа. В нормальных условиях грузовики могут оставаться на дороге и им ничего не угрожает. Если что-то происходит, когда скорость увеличивается и ее невозможно контролировать, они направляются к съезду, чтобы безопасно сместить эту избыточную скорость.

Как настроить MOV для обработки переходных напряжений

Теперь мы рассмотрим типичную настройку электромагнитного тормоза и проверим переходное напряжение с MOV

и без него.
  • Экспериментальная установка
  • Следы прицела
  • Продемонстрировать экспериментально, почему MOV является полезным компонентом
Испытательная установка защиты от перенапряжения MOV.

Компоненты на изображении выше следующие:

  • 1.KEB 205VDC магнитная катушка
  • 2. Изолирующий зонд
  • 3. Контакты цепи датчика изоляции
  • 4. Подводящий провод тормозной катушки
  • 5. Металлооксидный варистор (MOV)
  • 6. Однополупериодный выпрямитель KEB Combitron 91
  • 7. Контактор для переключения на стороне постоянного тока, питание от сети переменного тока 120 В
  • 8. 3 фазы 480 В перем. Тока

На изображении выше показано, насколько большим может быть переходное напряжение во время операций переключения постоянного тока. В этом тесте пик переходного напряжения был равен 3.54кВ. Испытанная тормозная катушка рассчитана на 2,3 кВ, и переключение без какой-либо защиты не было бы идеальным для любого применения. Со временем переходные напряжения во время переключения приведут к разрушению тормозной катушки, что приведет к преждевременному выходу из строя.

На изображении выше показан сигнал переключения постоянного тока, когда установлен MOV. Как вы можете видеть, MOV ограничил переходное напряжение до 1,29 кВ, что значительно ниже номинального значения катушки. Установка MOV гарантирует, что переключение постоянного тока не вызовет преждевременного износа тормозной катушки или других компонентов цепи.

Заключение

Как видите, добавление защиты от перенапряжения в приложение защищает уязвимые компоненты схемы от переходного напряжения. Без этой защиты вы рискуете преждевременно износить контакты выпрямителя. Если вы хотите обсудить конкретное приложение, свяжитесь с инженером KEB, используя форму ниже.

Варистор на основе оксида металла (MOV) — Работа, применение, советы по проектированию и руководство по выбору

Металлооксидный варистор или MOV — это круглый компонент синего или оранжевого цвета, который обычно можно увидеть на стороне входа переменного тока любой цепи источника питания .Варистор из оксида металла можно рассматривать как еще один тип переменного резистора, который может изменять свое сопротивление в зависимости от приложенного к нему напряжения. Когда через MOV проходит большой ток, его сопротивление уменьшается и действует как короткое замыкание. Следовательно, MOV обычно используются параллельно с предохранителем для защиты цепей от скачков высокого напряжения. В этой статье мы узнаем больше о MOV Working и о том, как использовать его в своих проектах, чтобы защитить ваши схемы от скачков напряжения .Мы также узнаем об электрических свойствах MOV и о том, как выбрать MOV в соответствии с вашими проектными требованиями, так что давайте начнем.

Что такое MOV (металлооксидный варистор)?

MOV — это просто переменный резистор, но в отличие от потенциометров, MOV может изменять свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения . Если напряжение на нем увеличивается, сопротивление уменьшается, и наоборот. Это свойство полезно для защиты цепей от скачков высокого напряжения; следовательно, они в основном используются как устройства защиты от перенапряжения в электронной сети.Простой MOV показан на рисунке ниже

.

Как работает MOV?

В нормальных условиях эксплуатации сопротивление MOV будет высоким, и они будут потреблять очень небольшой ток, но при скачке напряжения в сети напряжение поднимется выше излома или напряжения ограничения , и они потребляют больше тока, это рассеивает перенапряжения и защищает оборудование. MOV могут использоваться только для защиты от коротких перенапряжений , они не выдерживают длительных перенапряжений.Если MOV подвергаются повторяющимся скачкам, их свойства могут немного ухудшиться. Всякий раз, когда они испытывают скачок напряжения, напряжение зажима падает немного ниже, что через некоторое время может даже привести к их разрушению. Чтобы избежать подобных рисков, MOV обычно подключаются последовательно с термовыключателем / предохранителем, который может сработать при подаче большого тока. Давайте подробнее обсудим, как MOV работает в цепи.

Как использовать MOV в вашей цепи?

MOV а.k.a варисторы обычно используются вместе с плавким предохранителем параллельно цепи, которая должна быть защищена. На изображении ниже показано, как использовать MOV в цепи электроники .

Когда напряжение находится в пределах номинальных значений, сопротивление MOV будет очень высоким, и, следовательно, весь ток течет через цепь, а ток через MOV не течет. Но когда в основном напряжении возникает скачок напряжения, он появляется непосредственно на MOV, поскольку он размещен параллельно сети переменного тока.Это высокое напряжение снизит значение сопротивления MOV до очень низкого значения, что сделает его похожим на короткое замыкание.

Это вызывает прохождение большого тока через MOV, который приведет к срабатыванию предохранителя и отключению цепи от сетевого напряжения. Во время скачков напряжения неисправное высокое напряжение очень скоро вернется к нормальным значениям, в этих случаях продолжительность протекания тока будет недостаточно высокой, чтобы сгорел предохранитель, и схема вернется в нормальный режим работы, когда напряжение станет нормальным.Но каждый раз, когда обнаруживается всплеск, MOV на мгновение отключает цепь, закорачивая себя и повреждая себя каждый раз большим током. Так что, если вы обнаружите, что MOV поврежден в какой-либо силовой цепи, возможно, это связано с тем, что в цепи было много скачков напряжения.

MOV Строительство Варистор

из оксида металла — это резистор , зависимый от напряжения , который изготовлен из керамических порошков оксидов металлов, таких как оксид цинка, и некоторых других оксидов металлов, таких как оксиды кобальта, марганца, висмута и т. Д.MOV состоит приблизительно из 90% оксида цинка и небольшого количества оксидов других металлов. Керамические порошки оксидов металлов остаются неповрежденными между двумя металлическими пластинами, называемыми электродами.

Гранулы оксидов металлов создают диодный переход между каждым ближайшим соседом. Итак, MOV — это большое количество последовательно соединенных диодов. Когда вы прикладываете небольшое напряжение к электродам, через переходы появляется обратный ток утечки . Первоначально генерируемый ток будет небольшим, но когда на MOV подается большое напряжение, пограничные переходы диодов выходят из строя из-за туннелирования электронов и лавинного пробоя.Внутренняя структура MOV показана на рисунке ниже.

Варистор MOV начинает проводить, когда на соединительные провода подается определенное напряжение, и прекращает проводить, когда напряжение падает ниже порогового напряжения . MOV доступны в различных форматах, таких как дисковый формат, устройства с осевыми выводами, блоки и винтовые клеммы, а также устройства с радиальными выводами. MOV всегда следует подключать параллельно, для повышения энергоемкости, и если вы хотите получить более высокое номинальное напряжение, вы должны подключать их последовательно.

Электрические характеристики MOV

Давайте рассмотрим различные электрические характеристики MOV, чтобы лучше понять свойства MOV.

Статическое сопротивление

Кривая статического сопротивления MOV строится со значением сопротивления MOV по оси X и значением напряжения по оси Y.

Приведенная выше кривая представляет собой кривую напряжения и сопротивления MOV, при нормальном напряжении сопротивление находится на пике, но по мере увеличения напряжения сопротивление варистора уменьшается.Эту кривую можно использовать, чтобы понять, какое сопротивление будет на вашем MOV при разных уровнях напряжения.

Характеристики V-I

Согласно закону Ома, ВАХ линейного резистора всегда представляет собой прямую линию, но мы не можем ожидать того же от переменного резистора. Как вы можете видеть на изображении ниже, если есть даже небольшое изменение напряжения, то это также означает значительное изменение тока.

MOV может работать в обоих направлениях, следовательно, он имеет симметричные двунаправленные характеристики.Кривая будет похожа на характеристическую кривую двух последовательно соединенных стабилитронов. Когда MOV не проводит, он имеет высокое сопротивление до определенного напряжения, скажем, 0-200 вольт, кривая имеет линейную зависимость, где ток, протекающий через варистор, почти равен нулю. Когда мы увеличиваем подаваемое напряжение в диапазоне 200–250 В, сопротивление уменьшается, варистор начинает проводить ток, и начинает течь ток в несколько микроампер, что не имеет большого значения для кривой.

Как только возрастающее напряжение достигает номинального или ограничивающего напряжения (250 В), варистор становится очень проводящим, через варистор начинает течь ток около 1 мА. Когда переходное напряжение на варисторе равно или превышает напряжение ограничения, сопротивление варистора становится небольшим, что превращает его в проводник из-за лавинного эффекта полупроводникового материала.

Емкость МОВ

Как мы уже знаем, MOV состоит из двух электродов, он действует как диэлектрическая среда и обладает эффектами конденсатора, которые могут повлиять на работу системы, если это не будет принято во внимание.Каждый полупроводниковый варистор будет иметь значение емкости, зависящее от площади, которая также обратно пропорциональна его толщине.

Значение емкости не имеет большого значения, когда речь идет о цепи постоянного тока, поскольку емкость будет оставаться почти постоянной, пока напряжение устройства не достигнет напряжения ограничения. Когда напряжение достигает предельного напряжения, никакого эффекта емкости не будет, так как варистор начнет свое нормальное функционирование.

Когда дело доходит до цепей переменного тока, емкость MOV может влиять на общее сопротивление корпуса MOV, что вызывает ток утечки .Поскольку варистор подключен параллельно защищаемому устройству, сопротивление утечки варистора быстро падает с увеличением частоты. Значение реактивного сопротивления MOV можно рассчитать по формуле

.

Хс = 1 / 2πfC

Где Xc — емкостное реактивное сопротивление, а f — частота переменного тока. Если частота увеличивается, ток утечки также будет увеличиваться, как показано в области непроводящей утечки на кривой V-I, обсужденной выше.

Выбор правильного MOV для защиты

Вы должны знать о различном количестве параметров MOV, чтобы выбрать правильное устройство для вашего оборудования. Спецификация MOV зависит от следующих

  • Максимальное рабочее напряжение: Это установившееся постоянное напряжение, до которого типичный ток утечки будет меньше указанного значения.
  • Напряжение ограничения: Это напряжение, при котором MOV начинает проводить и рассеивать импульсный ток.
  • Импульсный ток: Это максимальный пиковый ток, который может быть передан устройству без повреждения устройства; в основном это выражается в «текущем состоянии в данный момент». Хотя устройство может выдерживать импульсный ток, производители рекомендуют заменять его в случае возникновения импульсного тока.
  • Сдвиг помпажа: Каждый раз, когда устройство испытывает скачок, номинальное напряжение ограничения уменьшается, изменение напряжения после скачка называется смещением помпажа.
  • Поглощение энергии: Максимальное количество энергии, которое MOV может рассеять в течение указанного пикового времени импульса определенной формы волны во время всплеска. Это значение можно определить, запустив все устройства в определенной управляемой цепи с определенными значениями. Энергию обычно выражают в стандартных переходных процессах x / y, где x — переходные процессы, а y — время достижения половины пикового значения.
  • Время отклика: Это время, когда варистор начинает проводить ток после выброса, во многих случаях нет точного времени отклика.Типичное время отклика всегда равно 100 нс.
  • Максимальное напряжение переменного тока: Это максимальное среднеквадратичное линейное напряжение, которое может постоянно подаваться на варистор, максимальное среднеквадратичное значение должно быть выбрано немного выше фактического среднеквадратичного линейного напряжения. Пиковое напряжение синусоидальной волны не должно перекрываться с минимальным варистором, в противном случае это может сократить срок службы компонентов. Производители указывают максимальное напряжение переменного тока, которое мы можем подать на устройство в самом описании продукта.
  • Ток утечки: Это величина тока, потребляемого варистором, когда он работает ниже предельного напряжения, то есть когда в сети нет скачков напряжения. Обычно ток утечки указывается при заданном рабочем напряжении на устройстве.

Применение MOV

MOV могут использоваться для защиты различных типов оборудования от различных типов неисправностей. Их можно использовать для защиты однофазной линии от линии и защиты от однофазной линии к линии и между фазой и землей в электрических цепях переменного / постоянного тока.Они могут использоваться для защиты переключения полупроводников в транзисторах, полевых МОП-транзисторах или тиристорах, а также для защиты контактов от электрической дуги в устройствах с моторным приводом.

Когда дело доходит до применения, MOV могут использоваться в цепях, где когда-либо существует риск скачков напряжения или скачков напряжения. MOV в основном используются в адаптерах и полосах с защитой от перенапряжения, в источниках питания, подключенных к сети, в телефонных и других линиях связи, в защите промышленных линий переменного тока высокой энергии, в системах передачи данных или системах питания, в защите общего электронного оборудования, такого как сотовые телефоны. , цифровые фотоаппараты, персональные цифровые помощники, MP3-плееры и ноутбуки.

MOV

также используются в некоторых случаях, например, в микроволновых смесителях, для модуляции, обнаружения и преобразования частоты, которые не являются наиболее известными приложениями MOV.

Схема защиты MOV — Советы по проектированию

Теперь, когда мы обсудили, что такое MOV и как он используется для защиты вашей схемы от скачков напряжения, давайте закончим статью несколькими советами по проектированию, которые пригодятся вам при проектировании схемы.

  1. Первым шагом при выборе MOV является определение непрерывного рабочего напряжения, которое будет обеспечиваться на варисторе, вы должны выбрать варистор с максимальным напряжением переменного или постоянного тока, которое соответствует или немного выше приложенного напряжения.Выбор варистора, у которого максимальное номинальное напряжение на 10-15% выше, чем фактическое линейное напряжение, является обычным делом, поскольку линии питания всегда имеют допуск по отклонению напряжения. Это соотношение будет включено в их значения напряжения. В некоторых случаях, если вы предпочитаете добиться чрезвычайно низкого тока утечки, несмотря на минимально возможный уровень защиты, вы можете использовать варистор с более высоким рабочим напряжением.
  2. Узнайте количество энергии, поглощаемой варистором в случае перенапряжения. Это можно определить, используя всю абсолютную максимальную нагрузку варистора во время перенапряжения в окружающей среде и спецификации, представленные в техническом паспорте.Вы должны выбрать варистор, который может рассеивать больше энергии, что эквивалентно или немного больше, чем рассеиваемая энергия, необходимая во время выброса, который может произвести схема.
  3. Рассчитайте пиковый переходный ток или импульсный ток через варистор. Вы должны выбрать варистор с номинальным импульсным током, равным или немного большим, чем номинальный ток, требуемый при событии, которое может возникнуть в цепи, чтобы убедиться, что он функционирует должным образом.
  4. Подобно всем вышеупомянутым свойствам, вы также должны определить требуемую рассеиваемую мощность и выбрать варистор, который имеет эквивалентную номинальную мощность или в идеале превышает мощность, требуемую в случае, когда цепь может производить.
  5. Мощность, импульсный ток и номинальная мощность всегда выбираются таким образом, чтобы они превышали ожидаемое событие. Если вы не уверены в факторах события, разумно выбрать устройство с более высокой мощностью, выбросом текущие и энергетические рейтинги.
  6. Последний и самый важный шаг — это выбор модели, которая может обеспечить необходимое напряжение фиксации. Вы можете выбрать напряжение ограничения на основе приблизительного максимального значения напряжения, которое вы позволите входу или выходу вашей схемы видеть во время события.Вы должны убедиться, что ваша цепь сможет выдержать это напряжение, это будет самое высокое напряжение, которое будет испытывать ваша цепь ниже по линии.

Выберите правильные варисторы для защиты цепей от перенапряжения

Варисторы, также называемые металлооксидными варисторами (MOV), используются для защиты чувствительных цепей от различных условий перенапряжения. По сути, эти нелинейные устройства, зависящие от напряжения, имеют электрические характеристики, аналогичные соединенным друг с другом стабилитронам.

Загрузить статью в формате .PDF

Переходные процессы напряжения Варисторы обладают высокой долговечностью, которая необходима для выдерживания повторяющихся импульсных токов с высокой пиковой нагрузкой и переходных процессов с высокими импульсами. Они также предлагают широкий диапазон напряжений, высокое энергопотребление и быструю реакцию на скачки напряжения. Пиковый ток составляет от 20 до 70000 А, а пиковая мощность — от 0,01 до 10000 Дж.

В этом контексте «переходные процессы напряжения» определяются как кратковременные всплески электрической энергии.В электрических или электронных схемах, которые варисторы призваны защищать, эта энергия может выделяться либо предсказуемым образом посредством контролируемых переключающих действий, либо случайным образом индуцироваться в цепи от внешних источников. Общие источники включают:

Молния: Фактически, переходные процессы, вызванные молнией, не являются результатом прямого удара. Удар молнии создает магнитное поле, которое может вызвать переходные процессы большой величины в близлежащих электрических кабелях. Удар из облака в облако может повлиять как на воздушные, так и на подземные кабели.Результат также непредсказуем — удар, который происходит на расстоянии мили, может генерировать 70 В в электрических кабелях, а другой может генерировать 10 кВ на расстоянии 160 ярдов.
Коммутация индуктивной нагрузки: Генераторы, двигатели, реле и трансформаторы представляют собой типичные источники индуктивных переходных процессов. Включение и выключение индуктивных нагрузок может привести к возникновению высокоэнергетических переходных процессов, которые усиливаются по мере увеличения нагрузки. Когда индуктивная нагрузка отключена, коллапсирующее магнитное поле преобразуется в электрическую энергию, которая принимает форму двойного экспоненциального переходного процесса.В зависимости от источника эти переходные процессы могут достигать сотен вольт и сотен ампер с длительностью 400 мс. Из-за различных размеров нагрузки будет различаться форма волны, продолжительность, пиковый ток и пиковое напряжение переходных процессов. После того, как эти переменные будут приближены, разработчики схем смогут выбрать подходящий тип подавителя.
Электростатический разряд (ESD): Эта энергия является результатом дисбаланса положительных и отрицательных зарядов между объектами.Он характеризуется очень быстрым временем нарастания и очень высокими пиковыми напряжениями и токами.

Основы варистора

Варисторы в основном состоят из массивов шариков из оксида цинка (ZnO), в которых ZnO был заменен небольшими количествами других оксидов металлов, таких как висмут, кобальт или марганец. В процессе производства MOV эти шарики спекаются (плавятся) в керамический полупроводник. Это создает кристаллическую микроструктуру, которая позволяет этим устройствам рассеивать очень высокие уровни переходной энергии по всей своей массе.После спекания поверхность металлизируется, а выводы крепятся пайкой.

Благодаря высокому рассеиванию энергии MOV, они могут использоваться для подавления молний и других высокоэнергетических переходных процессов, встречающихся в линиях электропередач переменного тока. Они способны выдерживать большие количества энергии и отводить эту потенциально разрушительную энергию от чувствительной электроники, расположенной ниже по потоку. MOV, которые также используются в цепях постоянного тока, имеют различные форм-факторы (рис. 1) .

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275ecf6d5f267ee20f227» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузки файлов 2015 01 0215 Ee Fig1 «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2015/01/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_fau_0215e = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%
1. Металлооксидные варисторы (MOV) доступны в различных форм-факторах и размерах для широкого диапазона приложений.Тип диска с радиальными выводами — наиболее распространенная версия.

Многослойные варисторы

Многослойные варисторы (MLV) обращаются к определенной части спектра переходных напряжений: среде печатной платы. Несмотря на меньшую энергию, переходные процессы от электростатического разряда, индуктивного переключения нагрузки и даже остатки грозовых перенапряжений в противном случае могут достичь чувствительных интегральных схем на плате. MLV также изготавливаются из материалов ZnO, но они изготавливаются с переплетенными слоями металлических электродов и производятся в керамических корпусах без свинца.Они предназначены для перехода из состояния с высоким импедансом в состояние проводимости при воздействии напряжений, превышающих их номинальное напряжение.

MLV

выпускаются с кристаллами разного размера и способны рассеивать значительную энергию скачков напряжения для своего размера. Таким образом, они подходят как для систем подавления переходных процессов, так и для линий передачи данных и источников питания.

Руководство по применению

При выборе подходящего MOV для конкретного применения защиты от перенапряжения разработчик схемы должен сначала определить рабочие параметры защищаемой цепи, в том числе:

• Условия цепи, такие как пиковое напряжение и ток во время скачка напряжения
• Постоянное рабочее напряжение MOV (должно быть на 20% выше максимального напряжения системы при нормальных условиях)
• Число скачков, которое должен выдержать MOV
• Допустимый допуск — сквозное напряжение для защищаемой цепи
• Любые стандарты безопасности, которым цепь должна соответствовать

Для простоты в этом примере предположим, что целью является выбор низковольтного дискового MOV постоянного тока для следующих условий и требований схемы:

• Цепь постоянного тока 24 В
• Форма волны тока при скачке напряжения 8 × 20 мкс; форма волны напряжения равна 1.2 × 50 мкс (это типичные стандартные формы сигналов)
• Пиковый ток во время скачка = 1000 A
• MOV должен выдерживать 40 скачков
• Другие компоненты схемы (управляющая ИС и т. Д.) Должны быть рассчитаны на выдерживает 300 В максимум

Шаг 1: Чтобы найти номинальное напряжение MOV, учитывайте запас в 20% для учета выбросов напряжения и допусков источника питания: 24 В постоянного тока × 1,2 = 28,8 В постоянного тока. Учитывая, что ни один варистор не имеет номинального напряжения ровно 28,8 В, проверьте спецификации для 31-В постоянного тока MOV.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275ecf6d5f267ee20f229» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузка файлов 2015 01 0215 Ee Table «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2015/01/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_01_0215EE_Table = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%

Шаг 2: Чтобы определить, какой размер диска MOV использовать, сначала определите серию MOV, которая минимально соответствует требованиям к перенапряжению 1000-A.Изучив приведенную выше таблицу, можно сделать вывод, что 20-мм MOV с максимальным номинальным постоянным напряжением 31 В постоянного тока (номер детали V20E25P) является возможным решением, отвечающим требованиям.

Шаг 3: Используйте кривые номинальных значений импульсов (рис. 2) в той же таблице данных, чтобы определить возможности импульсов относительно 40 импульсов при требовании 1000-A.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275ecf6d5f267ee20f22b» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузка файлов 2015 01 0215 Ee Fig2 «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2015/01/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_01_0215EE_Fig2.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed]-caption =» 321 руб. В таблице данных приведена кривая мощности импульсов; этот пример для 20-мм MOV.

Шаг 4: Используйте кривую V-I (рис. 3) в таблице данных MOV, чтобы убедиться, что напряжение утечки будет меньше предельного значения 300 В.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275ecf6d5f267ee20f22d» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузка файлов 2015 01 0215 Ee Fig3 «data-embed-src =» https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2015/01/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_01_0215EE_Fig3.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption% MOV ​​3.» Data-embed-caption = «321% MOV ​​3.» Data-embed-caption = «321 «MASTER_CEPTtion =» также имеют кривую зависимости напряжения от тока, такую ​​как эта максимальная кривая напряжения фиксации для 20-мм устройства на рис. 2.

Защита MOV от теплового разгона

Поглощение варистором переходной энергии во время скачка напряжения вызывает локальный нагрев внутри компонента, что в конечном итоге приводит к его ухудшению.Если оставить без защиты, деградация варистора может увеличить нагрев и тепловой пробой. Таким образом, все большее количество устройств защиты от перенапряжения на основе варисторов предлагает встроенную функцию теплового отключения. Он обеспечивает дополнительную защиту от катастрофических отказов и опасностей пожара, даже в экстремальных обстоятельствах, когда варистор выходит из строя или при длительном перенапряжении.

MOV

рассчитаны на определенные рабочие напряжения сети переменного тока. Превышение этих пределов путем применения устойчивого состояния аномального перенапряжения может привести к перегреву и повреждению MOV.

MOV имеют тенденцию к постепенному ухудшению после большого всплеска или нескольких небольших всплесков. Это ухудшение приводит к увеличению тока утечки MOV; в свою очередь, это повышает температуру MOV даже при нормальных условиях, таких как рабочее напряжение 120 В переменного тока или 240 В переменного тока. Тепловой разъединитель, расположенный рядом с MOV (рис. 4) , можно использовать для определения повышения температуры MOV, пока он продолжает ухудшаться до состояния конца срока службы. В этот момент тепловой разъединитель размыкает цепь, удаляя из нее неисправный MOV и тем самым предотвращая потенциальный катастрофический отказ.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df275ecf6d5f267ee20f22f» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузки файлов 2015 01 0215 Ee Fig4 «data-embed-src =» https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2015/01/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_01_0215EE = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%
4. Тепловое отключение может размыкать цепь, предотвращая катастрофический отказ неисправного MOV.

Драйверы светодиодов и освещения

Как правило, большинство источников питания светодиодов являются источниками постоянного тока и часто называются драйверами светодиодов. Их можно приобрести в виде готовых сборок, содержащих MOV, для удовлетворения требований к перенапряжениям более низкого уровня.

Обычно драйверы рассчитаны на перенапряжение в диапазоне от 1 до 4 кВ. Варистор диаметром от 7 до 14 мм обычно располагается после предохранителя в сети переменного тока. Однако, чтобы обеспечить более высокий уровень защиты от перенапряжения для освещения, установленного на открытом воздухе в условиях воздействия перенапряжения, OEM-производители наружного освещения могут захотеть добавить устройства защиты от перенапряжения (SPD) на входные линии переменного тока своих светильников перед драйвером светодиода.

Пример конструкции MOV: промышленные двигатели

Одним из аспектов защиты двигателя переменного тока является способность самого двигателя выдерживать импульсные перенапряжения. В параграфе 20.36.4 стандарта NEMA для двигателей-генераторов MG-1 единичное значение перенапряжения определяется следующим образом:

u × V LL (или 0,816 × V LL )

, где VL-L — линия-к- линейное напряжение системы переменного тока.

Для переходного времени нарастания от 0,1 до 0,2 мкс требуется удвоенное значение импульсной способности обмоток статора.Когда время нарастания достигает 1,2 мкс или больше, указывается в 4,5 раза больше единицы. В случае внешних переходных процессов, таких как молния, это будет соответствовать допустимому импульсному напряжению 918 В PEAK для двигателя 230 В (ток полной нагрузки = 12 А) в условиях высокого напряжения 250 В. (Удары молнии могут превышать эти значения, поэтому обмоткам статора также потребуется элемент подавления для защиты.)

Загрузить статью в формате .PDF

Рабочие температуры — еще одно соображение.Предположим, что рабочая температура окружающей среды для этого приложения находится в диапазоне от 0 до + 70 ° C. Это будет в пределах номинала MOV от -40 до + 85 ° C, и не будет необходимости в снижении номинальных значений импульсного тока или энергии в этом диапазоне температур. Принимая во внимание допуск на высокое напряжение, MOV с номиналом 275 В переменного тока может быть выбранным для этого примера. При использовании однофазного двигателя среднего размера мощностью 2 л.с. требуемый импульсный ток MOV будет определяться пиковым током, наведенным в источнике питания двигателя. Предполагая, что электродвигатель обслуживается, а полное сопротивление линии составляет 2 Ом, было определено, что возможен удар молнии 3 кА.
В этом случае в одном листе данных указано максимальное напряжение зажима 3 кА при 900 В, что ниже предполагаемой выдерживаемой способности обмотки статора 918 В. Если бы срок службы двигателя был оценен в 20 лет и определен как способный выдержать 80 переходных процессов молнии в течение срока службы, кривые номинальных импульсов в таблице данных подтвердили бы рейтинг 100+ скачков напряжения.

Для более подробного объяснения того, как согласовать MOV с приложениями, ознакомьтесь с «Руководством по проектированию варисторов постоянного тока».”

Как использовать устройства защиты от электростатического разряда / перенапряжения: дисковые варисторы | Примечание по применению

Преимущества различных типов варисторов

Варисторы

могут использоваться в качестве подавителей для защиты устройств и цепей от переходных аномальных напряжений, включая электростатический разряд (электростатический разряд) и удар молнии.
Для защиты от относительно большого импульсного тока (от 100А до 25кА) подходят дисковые варисторы с выводами и дисковые варисторы SMD.Для защиты от повышенного импульсного тока (примерно 25 кА и более) подходят блочные варисторы и ленточные варисторы.

Ниже приведены подробные приложения.



Пример применения: защита от перенапряжения для входной части импульсного источника питания

Различные типы небольших, легких и высокоэффективных импульсных источников питания часто используются в качестве источников питания электронных устройств.В импульсном источнике питания перед силовой цепью размещается ЭМС-фильтр для предотвращения шума проводимости, который проникает через силовую линию. Однако, поскольку грозовые перенапряжения и коммутационные перенапряжения нельзя предотвратить только с помощью фильтра ЭМС, схема защиты от перенапряжения с использованием дисковых варисторов размещается перед фильтром ЭМС. Комбинации с ограничителями перенапряжения и другими устройствами, а также их схемные конфигурации различаются. Подобные схемы защиты встроены в адаптеры переменного тока, которые используются для портативных компьютеров и т.п.Варисторы также используются для удлинителей и розеток с молниезащитой.

Рис.1 Пример схемы защиты от импульсных перенапряжений для импульсного блока питания

Пример приложения: Защита от перенапряжения для светодиодной системы освещения

Светодиодная система освещения состоит из светодиодных матриц с несколькими подключенными светодиодами, драйвера (схемы управления), схемы управления и источника питания светодиодов, а также подсистем, включая источник питания для связи.Многие варисторы микросхемы используются для защиты от электростатических разрядов и защиты от перенапряжения для интерфейсной части, а варисторы необходимы для защиты от электростатических разрядов. Светодиод — это устройство, в котором используется полупроводник, и без защиты он может быть разрушен электростатическим разрядом или скачком напряжения. По этой причине параллельно светодиодному устройству устанавливается варистор.

Рис.2 Защита светодиодного устройства в системе светодиодного освещения

Пример применения: защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели

В момент отключения питания устройств с индуктивными нагрузками, использующих катушки, такие как двигатели, соленоиды и электромагнитные клапаны, устройства разряжают магнитную энергию, которая была накоплена в качестве противодействующей электродвижущей силы, и генерируют большое импульсное напряжение.Для защиты устройств от скачков напряжения параллельно нагрузке подключают варистор.

Рис. Защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели

Пример приложения: Защита от перенапряжения для двигателя с электромагнитным тормозом и защита контакта его выключателя

Двигатели переменного тока

, которые используются в промышленных устройствах, включают двигатель с тормозом.Электромагнитный тормоз с использованием электромагнита, якоря (подвижной стальной пластины) и пружины может останавливать вращение двигателя сразу после выключения переключателя. Однако, поскольку электромагнит представляет собой индуктивную нагрузку, использующую катушку, в момент отключения тока катушка создает противодействующую электродвижущую силу, и возникает большое импульсное напряжение, которое повреждает контакт переключателя. Для поглощения перенапряжения и защиты контакта переключателя подключен варистор.

Рис.4 Защита контакта выключателя двигателя с электромагнитным тормозом

Пример применения: защита от перенапряжения для твердотельного реле (SSR) и защита его выходной клеммы

SSR (твердотельное реле), использующее полупроводниковый элемент (например, тиристор), используется во многих промышленных устройствах с большим током. Это реле, электрически изолированное оптопарой, и, как преимущество, оно может безопасно управлять включением и выключением устройства с помощью сигналов включения и выключения очень небольшого электрического тока источника постоянного тока.Однако из-за того, что включается и выключается большой ток, выходной терминал легко повреждается из-за перенапряжения. Чтобы подавить это, на выходной стороне параллельно подключают варистор (некоторые твердотельные реле имеют встроенные варисторы).

Рис.5 Защита выходной клеммы твердотельного реле (SSR)

Пример применения: защита от перенапряжения от сброса нагрузки и спада поля

Когда ток, протекающий через индуктивную нагрузку, использующую катушку, такую ​​как двигатель и генератор переменного тока (электрогенератор), отключается, генерируется большое импульсное напряжение из-за создания противодействующей электродвижущей силы.

Сброс нагрузки — это проблема перенапряжения, которая возникает, когда линия аккумуляторной батареи отключена по такой причине, как отключение клеммы аккумуляторной батареи во время подачи питания от генератора переменного тока на аккумулятор. Затухание поля — это проблема с отрицательным импульсным напряжением, которое возникает, когда полярность батареи изменяется по ошибке.
Поскольку оба они могут достичь ЭБУ и вызвать неисправность, ЭБУ должны пройти испытание на сброс нагрузки и испытание на спад в поле. Дисковый варистор используется для защиты от перенапряжения.

Рис.6 Защита от сброса нагрузки и перенапряжения варистором

Когда питание от генератора переменного тока подается на аккумулятор, отключение аккумуляторной линии приводит к возникновению большого скачка напряжения. Варистор обходит импульсное напряжение для защиты ЭБУ и других устройств.
Испытание на невосприимчивость и испытание на выбросы для ЭБУ (ISO10605)

Оценочные тесты ЭМС для ЭБУ включают тест на невосприимчивость для подтверждения того, что ЭБУ не неисправен, и тест на выбросы для подтверждения того, что ЭБУ спроектирован так, чтобы не генерировать шум, превышающий установленный предел.

Тест на иммунитет Стандартный Описание
Тест ESD ISO10605 Оценивает допуск, применяя ESD
Тест на невосприимчивость к радиочастотам ISO11452-2, -3, -4 Оценивает переносимость путем применения сильной радиоволны
Испытание на самосвал под нагрузкой ISO7637-2 Оценивает допуск путем подачи положительного импульсного напряжения
Тест на затухание поля Оценивает допуск путем подачи отрицательного импульсного напряжения
Испытание на выбросы Стандартный Описание
Испытание на излучение CISPR25 Оценивает радиационный шум от ЭБУ
Испытание на кондуктивные выбросы Оценивает шум проводимости от ECU

Пример применения: Защита от перенапряжения для распределительных коробок и стабилизаторов мощности солнечных систем выработки энергии

Электроэнергия постоянного тока, генерируемая солнечной панелью, отправляется в стабилизатор питания через соединительную коробку, усиливается преобразователем постоянного тока в постоянный, преобразуется в электричество переменного тока с помощью инвертора, а затем отправляется в коммерческую энергосистему.Чтобы защитить его цепь от индуктивного удара молнии и т.п., схемы защиты по напряжению с использованием варисторов вставляются во входную и выходную части соединительной коробки и стабилизатора мощности. Сочетание с разрядником для защиты от перенапряжения увеличивает его надежность.

Рис.7 Защита от перенапряжения для распределительных коробок и стабилизаторов мощности солнечных энергосистем

Пример применения: Защита от перенапряжения для важных устройств с помощью грозового трансформатора

Устройство, называемое трансформатором молнии, используется для защиты важных устройств, таких как серверы в центрах обработки данных и телефонные коммутаторы, от грозового перенапряжения.Это комбинация SPD (устройства защиты от перенапряжения или молниезащиты) и специального трансформатора, первичная обмотка и вторичная обмотка которого защищены электростатическим экраном, а перенапряжение, которое не может быть устранено с помощью SPD, проходит через заземленные материалы электростатического экрана и разряжается на земля. Он отлично справляется с синфазным индуктивным разрядом молнии.

Рис.8 Пример защиты от грозовых перенапряжений с грозовым трансформатором

Пример применения: Защита от скачков напряжения в промышленных устройствах

Блочные варисторы и ленточные варисторы — это высокоэнергетические изделия, используемые для источников питания промышленных устройств и устройств связи, силовых распределительных устройств на электростанциях и подстанциях, железнодорожных сигнальных систем и др., И их преимуществом является чрезвычайно высокая стойкость к импульсным токам.Блочный варистор находится в корпусе и имеет винтовые клеммы, а ременной варистор имеет плоские (плоские) клеммы с отверстиями, которые закреплены винтами (или припаяны). Также используется разрядник для защиты линии переменного тока.

Рис. 9 Пример защиты от скачков напряжения в промышленном устройстве

Связанные страницы

  • ■ Карта продуктов устройств защиты от напряжения

    Широкий модельный ряд устройств защиты от напряжения

    TDK включает как варисторы (оксид цинка), так и разрядники (разрядные трубки).Их можно использовать в различных приложениях от малых до больших токов.

■ Порталы по дисковым варисторам

Варистор: определение, работа, работа и тестирование

Варистор — это устройство с нелинейной вольт-амперной характеристикой.Когда напряжение, приложенное к варистору, ниже его порогового значения, ток, протекающий через него, чрезвычайно мал, что эквивалентно резистору с бесконечным сопротивлением, наоборот. Самый распространенный варистор — это металлооксидный варистор (MOV).

Каталог

Ⅰ Что такое варистор?

Варистор — это устройство с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Он в основном используется для ограничения напряжения, когда цепь подвергается перенапряжению, и поглощения избыточного тока для защиты чувствительных устройств.Его также называют « резистор, зависимый от напряжения », сокращенно « VDR ». Материал корпуса резистора варистора — полупроводник, поэтому это разновидность полупроводниковых резисторов. Варистор «оксид цинка» (ZnO), который сейчас широко используется, имеет основной материал, состоящий из двухвалентного элемента цинка (Zn) и шестивалентного элемента кислорода (O). Таким образом, с точки зрения материалов, варистор из оксида цинка — это своего рода «оксидный полупроводник II-VI».

Варистор

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 обеспечивая защиту последующей цепи. Основными параметрами варистора являются напряжение варистора, токовая нагрузка, емкость перехода, время отклика и т. Д.

Ⅱ Как работают варисторы?

Время отклика варистора составляет нс, что быстрее, чем у газоразрядной трубки, и немного медленнее, чем у трубки TVS.Как правило, скорость срабатывания защиты от перенапряжения для электронных схем может соответствовать требованиям. Емкость перехода варистора обычно составляет от сотен до тысяч ПФ. Во многих случаях его не следует напрямую применять для защиты высокочастотных сигнальных линий. При применении для защиты цепей переменного тока большая емкость перехода увеличивает утечку. При проектировании схемы защиты необходимо полностью учитывать ток. Варистор имеет большую пропускную способность, но меньше газоразрядной трубки.

Когда напряжение, подаваемое на варистор ниже его порогового значения, ток, протекающий через него, чрезвычайно мал, что эквивалентно резистору с бесконечным сопротивлением. То есть, когда приложенное к нему напряжение ниже его порогового значения, это эквивалентно переключателю в выключенном состоянии.

Когда напряжение, приложенное к варистору, превышает его пороговое значение, ток, протекающий через него, резко увеличивается, что эквивалентно бесконечно малому сопротивлению. Другими словами, когда приложенное к нему напряжение превышает его пороговое значение, это эквивалентно переключателю в замкнутом состоянии.

Ⅲ Основные параметры варистора

Основными параметрами варистора являются номинальное напряжение, коэффициент напряжения, максимальное управляющее напряжение, коэффициент остаточного напряжения, ток утечки, ток утечки, температурный коэффициент напряжения, текущий температурный коэффициент, коэффициент нелинейности напряжения, изоляция. сопротивление, статическая емкость и т. д.

1. Номинальное напряжение . относится к значению напряжения на варисторе при прохождении постоянного тока 1 мА.

2.Отношение напряжений относится к соотношению значения напряжения, генерируемого, когда ток варистора составляет 1 мА, и значения напряжения, генерируемого, когда ток варистора составляет 0,1 мА.

3. Максимальное ограничивающее напряжение относится к максимальному значению напряжения, которое могут выдержать два конца варистора.

4. Коэффициент остаточного напряжения : Когда ток, протекающий через варистор, имеет определенное значение, генерируемое на нем напряжение называется этим значением тока как остаточным напряжением.Коэффициент остаточного напряжения — это отношение остаточного напряжения к номинальному напряжению.

5. Пропускная способность также называется пропускной способностью, которая относится к максимальному импульсному (пиковому) току, разрешенному для прохождения через варистор при определенных условиях (с заданным интервалом времени и количеством раз, применяется стандартный пусковой ток).

6. Thw ток утечки и ток ожидания относятся к току, протекающему через варистор при указанной температуре и максимальном постоянном напряжении.

7. Температурный коэффициент напряжения относится к скорости изменения номинального напряжения варистора в заданном диапазоне температур (температура 20 ~ 70 ° C), то есть, когда ток через варистор остается постоянным, относительное изменение обоих концов варистора при изменении температуры на 1 ℃.

8. Температурный коэффициент тока относится к относительному изменению тока, протекающего через варистор, когда температура на варисторе остается постоянной, а температура изменяется на 1 ° C.

9. Коэффициент нелинейности напряжения относится к отношению значения статического сопротивления к значению динамического сопротивления варистора при заданном приложенном напряжении.

10. Сопротивление изоляции относится к значению сопротивления между выводом (выводом) варистора и изолирующей поверхностью корпуса резистора.

11. Статическая емкость относится к внутренней емкости самого варистора.

Ⅳ Функция варистора

Основная функция варистора — защита переходного напряжения в цепи.По принципу работы, описанному выше, варистор эквивалентен переключателю. Только когда напряжение выше порогового значения, а переключатель замкнут, ток, протекающий через него, резко возрастает, и влияние на другие цепи не сильно меняется, тем самым уменьшая влияние перенапряжения на последующие чувствительные цепи. Эта функция защиты варистора может использоваться многократно, а также может быть преобразована в одноразовое защитное устройство, подобное токовому предохранителю.

Функция защиты варистора получила широкое распространение.Например, в цепи питания домашнего цветного телевизора используется варистор для выполнения функции защиты от перенапряжения. Когда напряжение превышает пороговое значение, варистор отражает его характеристики фиксации. Чрезмерное напряжение понижается, так что последующая цепь работает в безопасном диапазоне напряжений.

Варистор в основном используется для защиты от переходных перенапряжений в цепи, но из-за его вольт-амперных характеристик, аналогичных полупроводниковому стабилитрону, он также имеет множество функций элементов схемы.Например, варистор представляет собой своего рода высоковольтный стабилизирующий элемент постоянного тока с малым током-напряжением со стабильным напряжением в тысячи вольт или более, чего нельзя достичь с помощью кремниевого стабилитрона. Варистор можно использовать в качестве элемента обнаружения флуктуации напряжения, битового элемента сдвига уровня постоянного тока, флуоресцентного пускового элемента, элемента выравнивания напряжения и так далее.

Ⅴ Варистор из оксида металла

Наиболее распространенным варистором является варистор из оксида металла (MOV), который содержит керамический блок, состоящий из частиц оксида цинка и небольшого количества других оксидов металлов или полимеров, зажатых между двумя металлическими листами.На стыке частиц и соседних оксидов образуется диодный эффект. Из-за большого количества грязных частиц это эквивалентно большому количеству диодов с обратным подключением. При низком напряжении наблюдается лишь небольшая обратная утечка тока. Когда встречается высокое напряжение, происходит обратный коллапс диода из-за горячих электронов и туннельного эффекта, и течет большой ток. Следовательно, кривая вольт-амперной характеристики варистора сильно нелинейна: высокое сопротивление при низком напряжении и низкое сопротивление при высоком напряжении.

Металлооксидные варисторы в настоящее время являются наиболее распространенными устройствами ограничения напряжения и могут использоваться для различных напряжений и токов. Использование оксидов металлов в его структуре означает, что MOV очень эффективны в поглощении кратковременных скачков напряжения и имеют более высокие возможности управления энергией.

Как и обычные варисторы, металлооксидные варисторы начинают проводить при определенном напряжении и перестают проводить, когда напряжение ниже порогового. Основное различие между стандартным варистором из карбида кремния (SiC) и варистором типа MOV заключается в том, что ток утечки материала из оксида цинка через MOV очень мал при нормальных условиях эксплуатации, а его рабочая скорость намного выше в переходном режиме зажима.

MOV обычно имеют радиальные выводы и твердое внешнее синее или черное эпоксидное покрытие, которое очень похоже на дисковые керамические конденсаторы и может быть физически установлено на печатных платах и ​​печатных платах аналогичным образом. Типичный металлооксидный варистор имеет следующую структуру:

Металлооксидный варистор

Чтобы выбрать правильный MOV для конкретного применения, необходимо понимать полное сопротивление источника и возможную импульсную мощность переходного процесса. .Для входных линейных или фазовых переходных процессов выбор правильного MOV немного сложнее, потому что характеристики источника питания, как правило, неизвестны. Вообще говоря, электрическая защита от переходных процессов и всплесков мощности схемы выбора MOV обычно является просто обоснованным предположением.

Тем не менее, металлооксидные варисторы могут использоваться для различных напряжений варисторов, от примерно 10 вольт до более 1000 вольт переменного или постоянного тока, поэтому он может помочь вам сделать выбор, зная напряжение питания.Например, выберите MOV или кремниевый варистор. Для напряжения его максимальный непрерывный корень означает квадратное номинальное напряжение, которое должно быть немного выше, чем максимальное ожидаемое напряжение источника питания. Например, источник питания на 120 вольт составляет 130 вольт среднеквадратического значения, а 230 вольт — это источник питания на 260 вольт.

Максимальное значение импульсного тока, которое будет использовать варистор, зависит от ширины переходного импульса и количества повторений импульсов. Можно сделать предположение о ширине переходного импульса, которая обычно составляет от 20 до 50 микросекунд (мкс).Если пикового значения импульсного тока недостаточно, варистор может перегреться и выйти из строя. Следовательно, если варистор работает без сбоев или деградации, он должен иметь возможность быстро рассеивать поглощенную энергию переходного импульса и безопасно возвращаться в свое предимпульсное состояние.

Ⅵ Характеристики поврежденного варистора

Резистор — это самый многочисленный компонент в электрооборудовании, но он не является компонентом с самой высокой степенью повреждения. Обрыв цепи — наиболее распространенный вид повреждения сопротивления.Редко сопротивление становится большим, и очень редко сопротивление становится маленьким. Распространенными типами являются резисторы с углеродной пленкой, резисторы с металлической пленкой, резисторы с проволочной обмоткой и резисторы с плавкими предохранителями. Наиболее широко используются первые два типа резисторов. Их характеристики повреждения — низкое сопротивление (ниже 100 Ом;) и высокое сопротивление (выше 100 Ом;). Во-вторых, при повреждении резистора с низким сопротивлением он часто сгорает и почернеет, что легко найти, а при повреждении резистора с высоким сопротивлением остается мало следов.Резисторы с проволочной обмоткой обычно используются для ограничения высокого тока, а сопротивление невелико. Когда цилиндрический резистор с проволочной обмоткой сгорит, часть его станет черным или поверхность взорвется, треснет. Цементное сопротивление — это разновидность проволочного сопротивления намотки, которое может сломаться при выгорании, иначе не останется видимых следов. Когда предохранитель перегорит, некоторые поверхности оторвутся, а на некоторых не останется следов, но они никогда не сгорят и не станут черными.

Ⅶ Как проверить варисторы?

1.Подготовка перед измерением варистора

Подключите два измерительных провода (независимо от положительного и отрицательного) к двум концам резистора, чтобы измерить фактическое значение сопротивления. Для повышения точности измерения диапазон выбран в соответствии с номиналом измеряемого сопротивления. Из-за нелинейной зависимости шкалы Ом средняя часть шкалы в порядке. Следовательно, значение указателя должно упасть, насколько это возможно, до середины шкалы, то есть в диапазоне от 20% до 80% радиана полной шкалы.В зависимости от уровня погрешности сопротивления допускается погрешность ± 5%, ± 10% или ± 20% между показанием и номинальным сопротивлением, соответственно. Если диапазон ошибок превышен, резистор изменил стандартное значение.

2. Как измерить качество варистора?

Для проверки варистора обычно требуется источник питания с широким диапазоном регулируемого напряжения, и он имеет хороший эффект ограничения тока. При измерении параллельно варистору подключают вольтметр с хорошей точностью.Подключите регулируемый провод питания к обоим концам варистора.

Вольтметр показывает напряжение питания. Вам следует медленно регулировать напряжение и вы увидите, что напряжение внезапно падает после достижения определенного напряжения. Напряжение в последний момент перед понижением является значением защиты варистора.

При постоянном напряжении, подаваемом на варистор, значение его сопротивления может изменяться от МОм (МОм) до МОм (Миллиом). Когда напряжение низкое, варистор работает в области тока утечки, показывая большое сопротивление, а ток утечки невелик; когда напряжение возрастает до нелинейной области, ток изменяется в относительно большом диапазоне, и напряжение не изменяется сильно, показывая хорошую характеристику ограничения напряжения; когда напряжение снова повышается, варистор входит в область насыщения и имеет очень маленькое линейное сопротивление.Из-за большого тока варистор со временем перегреется и сгорит или даже лопнет.

Мультиметр

3. Выбор варистора

При выборе варистора необходимо учитывать особые условия цепи и, как правило, следует соблюдать следующие принципы:

(1) Выбор напряжения варистора V1mA

В соответствии с выбором напряжения источника питания, напряжение источника питания, непрерывно подаваемое на варистор, не должно превышать значение «максимального продолжительного рабочего напряжения», указанное в спецификации.То есть максимальное рабочее напряжение постоянного тока варистора должно быть больше, чем рабочее напряжение постоянного тока VIN линии питания (сигнальной линии), то есть VDC ≥ VIN; При выборе источника питания 220 В переменного тока необходимо полностью учитывать диапазон колебаний рабочего напряжения электросети. Общий диапазон колебаний внутренней электросети составляет 25%. Следует выбрать варистор с напряжением варистора от 470 В до 620 В. Выбор варистора с более высоким напряжением варистора может снизить частоту отказов и продлить срок службы, но остаточное напряжение немного увеличивается.

(2) Выбор трафика

Номинальный ток разряда варистора должен быть больше, чем импульсный ток, необходимый для выдерживания, или максимальный импульсный ток, который может возникнуть во время работы оборудования. Номинальный ток разряда должен быть рассчитан путем нажатия значения более 10 разрядов на кривой номинальных значений времени работы от перенапряжения, что составляет около 30% от максимального потока разряда (т. Е. 0,3IP).

(3) Выбор напряжения фиксации

Напряжение фиксации варистора должно быть меньше максимального напряжения (т. Е. Безопасного напряжения), которое может выдержать защищаемый компонент или оборудование.

(4) Выбор конденсатора Cp

Для сигналов высокочастотной передачи емкость Cp должна быть меньше, и наоборот

(5) Согласование внутреннего сопротивления (согласование сопротивления)

Взаимосвязь между внутреннее сопротивление R (R≥2Ω) защищаемого компонента (линии) и переходное внутреннее сопротивление Rv варистора: R≥5Rv; для защищаемого компонента с малым внутренним сопротивлением, не влияющим на скорость передачи сигнала, следует попробовать использовать большой варистор конденсатора.

Статьи по теме:

Резисторы SMD: коды, размер, испытания, допуски и выбор

В чем разница между подтягивающими и понижающими резисторами?

Учебный курс Фрэнка

Варисторы (MOV)

Варистор или металл оксидный варистор (MOV) — специальный резистор, который используется для защиты цепи от высокого переходного (кратковременного) напряжения. Эти скачки и шипы атакуют оборудование у линии электропередачи и разрушают питание оборудования.Варистор способен сократить эти скачки и шипов и держите их подальше от следующего приложения.
Варистор также известен как резистор, зависимый от напряжения, или VDR.


Варисторы разные.
Напряжение короткого замыкания указано на корпусе.

Схема варистора.
Скачки и скачки
Скачок или скачок напряжения — это повышение напряжения, значительно превышающее стандартное. напряжение 230 вольт.Точное определение:

Когда нарастание длится 3 нс или более, это называется всплеском.
Когда он длится всего 1-2 нс, это называется всплеском.

Однако, если выброс или всплеск достаточно высок, это приведет к повреждению устройства или машина. И действительно, скачки напряжения в сети могут легко достигать 6000 вольт.
Даже если повышенное напряжение не сразу сломает вашу машину, это может подвергать компоненты дополнительной нагрузке и со временем изнашивать их.

Пики на переменном напряжении.
Скачок переменного напряжения.

Причиной скачков и скачков напряжения в ЛЭП является работа мощных электрических устройств, например, кондиционеров, холодильники и лифты. Это мощное оборудование требует много энергии для включения и выключения двигателей и компрессоров. Этот переключение создает внезапные кратковременные потребности в мощности, которые нарушают постоянный поток напряжения в электрической системе.
Эти скачки и шипы могут немедленно или постепенно повредить электронные компоненты и являются общей проблемой в электрических системах большинства зданий.
Помимо линий электропередач, также страдают телефонные линии и антенные кабели. импульсами высокого напряжения, вызванными ударами молнии.
Рекомендуется использовать фильтры для защиты от перенапряжения для всех сложных электронных устройств, электронного оборудования, такого как компьютеры, компоненты развлекательных центров и, конечно, биомедицинское оборудование. Сетевой фильтр обычно продлевает срок службы этих устройств.
Функция
В нормальных условиях сопротивление варистора очень велико.Когда подключенное напряжение становится выше, чем указано в спецификации варистора сопротивление сразу становится крайне низким. Это обстоятельство используется для защиты электронных приложений от перенапряжения. Варисторы есть просто добавляется ко входу блока питания. При скачках высокого напряжения и появляются шипы, варистор закоротит их и защитит следующие заявление.


Характеристическая кривая MOV.
Низкое напряжение и низкий ток (высокое сопротивление).
Когда напряжение достигает напряжения варистора, ток становится высоким очень быстро (резистор очень низкий. Разъемы короткие.
Технические характеристики
Варисторы — это вид резисторов, но их характеристики не являются сопротивлением ῼ и мощность Вт. Для варисторов наиболее важными характеристиками являются напряжение зажима.

Напряжение зажима
Это напряжение короткого замыкания варистора. Нижний зажим напряжение указывает на лучшую защиту.Но с другой стороны напряжение не должно быть настолько низким, чтобы меньшие изменения мощности разрушили варистор. Для сети 230 В хорошим выбором будет варистор с ограничивающим напряжением 275 В.

Энергия поглощение / рассеяние
Это рейтинг дан в джоулях и показывает, сколько энергии варистор может впитывать. Более высокое число указывает на большую защиту. Варисторы с От 200 до 400 джоулей обеспечивают хорошую защиту, обеспечивается лучшая защита с устройствами на 600 джоулей и более.
Для увеличения поглощения энергии можно поставить два или три варистора. параллельно.

Время срабатывания
Варисторы переключаться быстро, но не сразу. Всегда есть очень небольшая задержка, так как они реагируют на скачок напряжения. Чем больше время отклика, тем дольше подключенное приложение подвергается скачкам напряжения. Ответ время 1 нс или быстрее вполне нормально.

Приложение


Варистор на входе блока питания.

Варистор просто подключается между линией и нейтраль но после предохранителя.В случае короткого замыкания варисторов предохранитель перегорит и отключит сеть от следующего приложения.

Простое решение для эффективной защиты.
Оригинальный сильноточный предохранитель следует заменить одним подходящим. с оборудованием.


Лучшая защита содержит три варистора: по одному на каждый из три пары проводов (линия, нейтраль и земля).
Проблемы
Варисторы могут быть разрушен слишком большим количеством скачков. Они немного изнашиваются с каждым всплеском выше порога, и когда-нибудь они полностью разрушены.
Перенапряжение также является распространенной проблемой. Варисторы сгорели но тоже дайте предохранителю перегореть и таким образом сохраните подключенное оборудование.


Неисправный варистор. Слишком большое количество скачков напряжения в течение длительного времени разрушает варисторы.

Обычный отказ MOV — это перегрев.Это может вызвать возгорание.
Альтернативы
Газоразрядная трубка или газовая трубка — это своего рода искровой разрядник, который содержит воздух или газовая смесь.
Когда скачки напряжения достигают определенного уровня, газ ионизирует газа, что делает его очень эффективным проводником. Он передает ток на линия заземления, пока напряжение не достигнет нормального уровня.
Сравнить с газовые лампы варисторов имеют более высокое напряжение пробоя. Они могут справиться значительно более высокие токи короткого замыкания и выдерживают многократное высокое напряжение удары без самоуничтожения.С другой стороны, время отклика составляет дольше.
Газоуловители обычно используются в телекоммуникационном оборудовании для защитить от ударов молнии.

Источники и дополнительная информация
http://en.wikipedia.org/wiki/Varistor
http://en.wikipedia.org/wiki/Surge_Protector
http://www.nteinc.com/Web_pgs/MOV.html

Что такое варистор против TVS-диода? Как выбрать лучший варистор для защиты вашей схемы

Что такое варистор против TVS-диода? Как выбрать лучший варистор для защиты вашей схемы

Варистор — это устройство, сопротивление которого изменяется в зависимости от напряжения на его выводах, но в нелинейной зависимости.Некоторые электрические устройства демонстрируют такое поведение, но термин «варистор» зарезервирован для компонентов, которые рассеивают энергию в твердом материале, а не в переходах.

В нормальных условиях эксплуатации варистор действует как разомкнутая цепь с высоким сопротивлением. Преимущество нелинейной зависимости между сопротивлением и напряжением становится очевидным при наличии высокого переходного напряжения. Сопротивление варистора уменьшается с увеличением напряжения, и он ограничивает напряжение до безопасного уровня, эффективно защищая параллельные компоненты в цепи.

Варистор против диода TVS

Способность защищать чувствительные части схемы от высоких переходных напряжений — это та же функция, что и TVS-диод. Есть заметные различия при сравнении варистора и TVS-диода, которые мы рассмотрим.

Варисторы — это двунаправленные компоненты, подходящие как для цепей переменного, так и для постоянного тока. Они бывают разного дизайна. Самая популярная конструкция — радиальный диск — очень напоминает конденсатор, но не следует путать его с конденсатором.

Какие типы варисторов использовать?

Варисторы могут изготавливаться из разных материалов. Их состав определяет их электрические свойства. Изучение и сравнение характеристик различных варисторов позволяет проводить интересные эксперименты и исследования. Коммерческие производственные компании даже создали собственные смеси.

Отношение тока к напряжению варистора можно выразить с помощью следующего соотношения:

I = кВ

Где K и — постоянные варистора.K является функцией геометрии варистора и определяет степень нелинейности сопротивления, испытываемого устройством. Высокое значение обычно означает лучший зажим. Для идеального резистора с линейным соотношением V-I это 1.

Самый распространенный тип варистора на рынке сегодня — это металлооксидный варистор, MOV.

Ищете металлооксидные варисторы? Приобретайте здесь MDE Semiconductor, где представлен широкий ассортимент варисторов, тиристоров, TVS-диодов

Однако до того, как были представлены MOV, предпочтительным варистором был карбид кремния SiC.Варисторы из SiC изготавливаются путем сплавления зерен SiC вместе для образования керамической основы и объединения добавок, таких как графит, различные соли и оксиды, для улучшения свойств конечного материала. Недостатком варисторов SiC, и почему MOV в значительной степени их заменили, является значительное количество электрического тока, который они потребляют в режиме ожидания. Варисторы на основе SiC имеют типичную тягу в диапазоне 3-7.

С другой стороны, MOV имеют более высокие значения по сравнению с варисторами SiC, между 20-50. В процессе производства оксиды металлов, а именно оксид цинка (ZnO), сплавлены в керамическую основу и объединены с такими добавками, как оксиды висмута, марганца или кобальта.Типичное распределение — 90% ZnO и 10% добавок. Полученный материал имеет поликристаллическую микроструктуру, которая может рассеивать большое количество энергии по всей своей массе. Затем материал помещается между металлическими электродами.

В оставшейся части этой статьи варисторы будут относиться к MOV.

Как варисторы защищают схемы от высоких переходных напряжений на уровне микроструктуры

Переходные напряжения — это временные всплески напряжения, которые могут возникать в результате колебаний источника питания, ударов молнии, переключения индуктивной нагрузки, электростатического разряда и т. Д.Последствия этих переходных процессов могут варьироваться от незначительных до катастрофических, отсюда и необходимость защиты от их возникновения.

Кристаллическая структура MOV состоит из случайно ориентированных зерен оксида металла, которые являются проводниками, разделенными резистивной межзеренной границей. Эти границы демонстрируют полупроводниковые характеристики P-N-перехода.

В цепи, работающей нормально и испытывающей низкое напряжение, только небольшая величина тока течет в варисторе из-за обратной утечки через переходы.Когда прикладывается высокое переходное напряжение, превышающее напряжение пробоя варистора, на переходах происходит лавинный пробой, и варистор становится проводником (варистор ограничивает напряжение до безопасного уровня, когда он проводит).

Важно отметить, что варисторы не могут обеспечить защиту от продолжительного скачка напряжения, даже если величина напряжения значительно ниже, чем переходные напряжения, для которых он рассчитан. В этом случае разработчик схемы должен рассмотреть другие варианты между варистором и TVS-диодом.

Технические характеристики, которые необходимо знать перед выбором варистора

Длительный срок службы варистора и его эффективность при обеспечении требуемого уровня защиты зависит от использования варистора в правильной цепи и соблюдения спецификаций производителя.

Ниже приведены типичные характеристики, включенные в листы технических данных, предоставленные производителями. Кроме того, предоставляются кривые номинальных импульсов или диаграммы возможностей повторяющихся скачков напряжения, которые рисуют картину типов событий, которые могут выдерживать варисторы.

Номинальное напряжение: Максимальное продолжительное напряжение постоянного или синусоидального среднеквадратичного значения, которое может быть приложено.

    • Напряжение ограничения: напряжение на клеммах варистора, при котором он замыкается.

  • Импульсный ток: Максимальный пиковый ток данной формы волны для указанной длительности импульса, который может быть приложен к варистору без его выхода из строя.

  • Ток утечки (ток в режиме ожидания): ток, протекающий через варистор, когда он находится в разомкнутом переключателе (непроводящее состояние ниже напряжения ограничения).Ток указан для данного напряжения на варисторе.

  • Максимальное поглощение энергии: максимальное количество энергии, которое варистор может рассеять за заданную длительность импульса заданной формы волны
  • Емкость: Типичный диапазон от 100 до 1000 пФ
  • Время отклика: время, необходимое варистору для перехода из непроводящего состояния в проводящее состояние после подачи номинального напряжения. То есть продолжительность, в течение которой схема подвергается воздействию переходного напряжения до тех пор, пока варистор не снизит напряжение.

Процедура выбора лучшего варистора для вашей схемы

Приведенные ниже шаги представляют собой быстрое и приблизительное руководство по выбору лучшего варистора для вашей конструкции.

Ищете металлооксидные варисторы? Приобретайте здесь MDE Semiconductor, где представлен широкий ассортимент варисторов, тиристоров, TVS-диодов

  1. Изучите нормальные условия работы схемы для определения рабочего напряжения варистора

Максимально допустимое рабочее напряжение выбранного варистора должно быть равно или немного превышать рабочее напряжение (переменного или постоянного тока) цепи.Допустимо увеличение на 10-15%.

  1. Приблизительно энергия, поглощаемая варистором во время переходного процесса

Номинальная мощность варистора — это мера максимально допустимой энергии для указанного импульса и длительности тока при приложении постоянного напряжения.

Если переходное событие вызвано разрядом индуктивности (например, трансформатора), энергию источника можно легко вычислить. Выберите варистор с показателем поглощения энергии, который равен или немного превышает значения энергии, связанные с событием, которое может возникнуть в цепи.Однако, если переходное напряжение вызвано внешним событием, величина энергии источника неизвестна. В этом сценарии должна выполняться процедура аппроксимации для оценки энергии с использованием имеющейся в вашем распоряжении информации (тестирование, математическое приближение или графическая итерация).

3. Определите пиковый переходной ток через варистор (импульсный ток)

Если переходной процесс вызван индуктивностью, пиковый ток не будет превышать ток катушки индуктивности во время переключения.Рабочее напряжение, определенное на шаге 1, сузило выбор варисторов до полезного диапазона моделей. Графический анализ также может быть выполнен для определения переходного тока из характеристических кривых V-I, зная переходное напряжение и полное сопротивление источника.

4. Определите требования к средней рассеиваемой мощности варистора

Требуемая рассеиваемая мощность — это энергия, генерируемая за импульс, умноженная на количество импульсов в секунду.Номинальная мощность выбранного варистора должна быть эквивалентной или превышать это значение. Напомним, что варисторы не являются устройствами регулирования мощности и не подходят там, где периодически возникают переходные процессы.

  1. Выберите модель с требуемой характеристикой ограничения напряжения

Ограничивающее напряжение выбранного варистора должно приблизительно соответствовать максимальному напряжению, которое должны испытывать компоненты, расположенные ниже по сети.

Варисторные применения

Желаемые свойства варисторов делают их полезными для подавления переходных процессов как в бытовых, так и в промышленном оборудовании.Некоторые примеры практического использования:

  • Защита телекоммуникационных линий и оборудования: смартфоны, блоки питания, зарядные устройства
  • Protect Промышленное контрольное оборудование: системы дистанционного управления, устройства управления, системы сигнализации, бесконтактные переключатели, ЖК-дисплеи
  • Защита силовой электроники: мостовые выпрямители, электросварка, импульсное питание, мощные преобразователи тока, преобразователи постоянного / переменного тока, силовые полупроводники
  • Защита энергетического оборудования: трансформаторы, обмотки двигателя и генератора, индукторы, счетчик электроэнергии
  • Защита автомобильного электрооборудования: блоки управления двигателя, выпрямители генератора, системы центрального замка, бортовые компьютеры, электродвигатели стеклоочистителей, светофор, светофоры
  • Медицинское оборудование Protect: Диагностическое оборудование, терапевтическое оборудование, блоки питания
  • Защитите бытовую электронику и микропроцессоры: телевизоры, компьютеры, средства управления стиральными машинами, диммеры, лампы, термостаты, удлинители для защиты от перенапряжения

При выходе из строя варисторов: их ограничения

Варисторы

имеют несколько ограничений, связанных с их конструкцией и способом поглощения переходной энергии.После многих крупных переходных процессов варисторы деградируют (разрушается керамический слой). В их ухудшенном состоянии величина тока утечки через варистор увеличивается, что приводит к повышенным температурам, даже когда цепь работает нормально. Если варистор не защищен, повышенный нагрев может привести к тепловому разгоне.

Так зачем нам продолжать использовать варисторы, учитывая эту хорошо известную и опасную неизбежность? Ответ кроется в современном поколении варисторов со встроенной функцией теплового отключения.Тепловой разъединитель определяет повышение температуры MOV по мере ее ухудшения. Когда срок службы варистора истечет, тепловой выключатель разомкнет цепь, защищая от возгорания.

Варистор против диода TVS

Подобно варисторам, TVS-диоды являются устройствами подавления переходных напряжений, которые используются для защиты электронных компонентов. Какой из них выбрать, зависит от того, какой реакции вы хотите добиться в своей цепи. В общем, лучшая защита будет иметь быстрое время отклика, низкое напряжение зажима, низкий ток в режиме ожидания, не забывая о физических факторах, таких как механизм отказа, стоимость, место на плате и надежность.Вот их сравнение:

TVS диоды

  • Зажим для пониженного напряжения
  • Не ухудшаться со временем
  • Имеют низкую емкость, подходят везде, где чувствительность сигнала имеет высокий приоритет, например, USB-порты
  • Дороже

Варисторы (MOV)

  • Напряжение зажима выше
  • Со временем деградирует, даже если используется в соответствии со спецификацией, и становится более проводящим.
  • Более эффективен для защиты цепей, требующих высокой емкости
  • Имеют большую устойчивость к высоким температурам / энергии, используемым в средах с высоким напряжением, напримерг., электросеть
  • Более рентабельно

Ищете металлооксидные варисторы? Приобретайте здесь MDE Semiconductor, где представлен широкий ассортимент варисторов, тиристоров, TVS-диодов

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *