Принцип действия варистора: принцип работы, типы и применение

Варистор, варисторная защита — принцип действия, применение

Варисторная защита, построенная на использовании полупроводниковых резисторов нелинейного типа, служит прекрасным средством для защиты от импульсных перенапряжений.

Варистор отличает резко-выраженная вольт-амперная характеристика нелинейного вида. Благодаря этому свойству с помощью варисторной защиты успешно решаются задачи по защите различных бытовых устройств и производственных объектов.

Принцип действия варистора

Варисторная защита подключается параллельно основному оборудованию, которое необходимо защитить. После возникновения импульса напряжения, благодаря наличию нелинейной характеристики, варистор шунтирует нагрузку и уменьшает величину сопротивления до нескольких долей Ома. Энергия, при перенапряжении, поглощается и рассеивается в виде тепла. Варистор как бы срезает импульс опасного перенапряжения, поэтому защищаемое устройство остается невредимым, что возможно даже с низким уровнем изоляции.

 

Рис. №1. Конструктивная схема варистора и его характеристика.

Условное обозначение варистора, например, СНI-1-1-1500. СН означает, нелинейное сопротивление, первая цифровое значение – материал, вторая – конструкцию ( 1- стержневой; 2 – дисковый), третья цифра – номер разработки, последняя цифра обозначает значение падения напряжения.

 

Таблица классификации варисторов

Конструктивные особенности варисторов

Наиболее технологически востребованные материалы для изготовления варистора оксид цинка или порошок карбида кремния, он позволяет успешно поглощать импульсы напряжения с высокоэнергетическими импульсами. Процесс изготовления строится на основе «керамической» технологии, которая заключается на запрессовке элементов с обжигом, установкой электродов, выводов и покрытие приборов электроизоляцией и влагозащитным слоем. Благодаря стандартной технологии варисторы можно делать по индивидуальному заказу.

Параметры варисторов

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

 

Защита варисторами

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

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

Uкл ≥ Uном *  *1,1 * 1,1

Для сети U = 220В, Uкл ≥ 375 В.

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

Сфера применения варисторов

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

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

 

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

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

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

Аналогом варисторной защиты служит молниезащита ОПН от перенапряжений и от гроз в высоковольтных цепях, на воздушных линиях и подстанциях.

Внутренняя электросеть в здании оборудуется шкафами от импульсных перенапряжений.

 

 

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

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

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

Похожее

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

Варистор, варисторная защита — принцип действия, применение | Электронщик

Варисторная защита, построенная на использовании полупроводниковых резисторов нелинейного типа, служит прекрасным средством для защиты от импульсных перенапряжений.

Варистор отличает резко-выраженная вольт-амперная характеристика нелинейного вида. Благодаря этому свойству с помощью варисторной защиты успешно решаются задачи по защите различных бытовых устройств и производственных объектов.

Принцип действия варистора

Варисторная защита подключается параллельно основному оборудованию, которое необходимо защитить. После возникновения импульса напряжения, благодаря наличию нелинейной характеристики, варистор шунтирует нагрузку и уменьшает величину сопротивления до нескольких долей Ома. Энергия, при перенапряжении, поглощается и рассеивается в виде тепла. Варистор как бы срезает импульс опасного перенапряжения, поэтому защищаемое устройство остается невредимым, что возможно даже с низким уровнем изоляции.

Рис. №1. Конструктивная схема варистора и его характеристика.

Условное обозначение варистора, например, СНI-1-1-1500. СН означает, нелинейное сопротивление, первая цифровое значение – материал, вторая – конструкцию ( 1- стержневой; 2 – дисковый), третья цифра – номер разработки, последняя цифра обозначает значение падения напряжения.

Таблица классификации варисторов

Конструктивные особенности варисторов

Наиболее технологически востребованные материалы для изготовления варистора оксид цинка или порошок карбида кремния, он позволяет успешно поглощать импульсы напряжения с высокоэнергетическими импульсами. Процесс изготовления строится на основе «керамической» технологии, которая заключается на запрессовке элементов с обжигом, установкой электродов, выводов и покрытие приборов электроизоляцией и влагозащитным слоем. Благодаря стандартной технологии варисторы можно делать по индивидуальному заказу.

Параметры варисторов

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

Защита варисторами

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

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

Uкл ≥ Uном *  *1,1 * 1,1

Для сети U = 220В, Uкл ≥ 375 В.

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

Сфера применения варисторов

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

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

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

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

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

Аналогом варисторной защиты служит молниезащита ОПН от перенапряжений и от гроз в высоковольтных цепях, на воздушных линиях и подстанциях.

Внутренняя электросеть в здании оборудуется шкафами от импульсных перенапряжений.

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

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

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Делитесь информацией в соцсетях, ставьте лайки, если вам понравилось — это поможет развитию канала

Варистор: принцип работы

А Вы знаете, что такое варистор: принцип работы

Варистор: принцип работы.

Варистор

Варистор, также иногда называют «резистором, зависящим от напряжения», он является частью электрических схем, которые помогают направлять и отводить уровни энергии, которые постоянно протекают через него. Понимание особенностей того, что он делает и как это работает, может быть сложным. Однако на самом общем уровне эти компоненты работают в качестве внутренних защит от перенапряжений и помогают поддерживать электрические токи в допустимых пределах, содержащиеся в данном устройстве. Они обычно изготовлены из металлических композитов, которые были специально разработаны для поглощения и проведения электричества на определенных уровнях, хотя обычно они не считаются истинными проводниками. Почти все современные электроприборы содержат их, и они, пожалуй, наиболее очевидны и важны в таких вещах, как генераторы и трансформаторы, которые получают регулярные всплески высоковольтных токов.

Что он делает?

Слово «варистор» представляет собой комбинацию слов «переменная» и «резистор (сопротивление)», если говорить просто, это один из компонентов электронных схем — резистор, сопротивление которого меняется. Его основная роль состоит в том, чтобы действовать как более или менее сильное промежуточное звено, которое защищает печатные платы от неконтролируемого напряжения или иного возмущения в сети. Без них электрические токи могут свободно запускаться через систему на высоких уровнях напряжения. Это может быть опасно для людей, а также может сжечь или повредить печатную плату или иные элементы и участки оборудования.

Варисторы защищают цепи от избыточного напряжения, действуя как искровые разрядники.

Эти компоненты часто очень малы, хотя их размер обычно зависит от типа устройства. В небольших устройствах, таких как персональные компьютеры или бытовая электроника, они обычно не более чем на 0,4 дюйма (1 см), но в генераторах и трансформаторах они могут быть намного больше. Большинство из них являются круговыми, и обычно они имеют два вывода или протубераторы, которые простираются от них, и монтируются в печатную плату, чтобы осуществить ее защиту. Многие из них имеют круговую форму, и часто говорят, что они напоминают маленькие монеты или крошечные батареи, хотя квадратные модели также распространены. Существует много различий, когда дело доходит до внешнего вида, и многое из этого связано со спецификой использования. Небольшие персональные устройства обязательно имеют потребность в более маленьких элементах, чем более крупные и более мощные вещи, такие как стабилизаторы, телекоммуникационные хабы и компьютерные серверы.

Наиболее распространенное использование

Большинство устройств, использующих электроэнергию, нуждаются в подавлении напряжения, а это означает, что почти каждому электронному устройству, от будильников до промышленного оборудования, требуется переменный резистор (варистор). В небольших приборах этот компонент часто не очень заметен, и он часто работает в сочетании с другими элементами и системами контроля напряжения, чтобы обеспечить основную защиту от перенапряжений.

Варисторы бывают разных форм и размеров.

Такие вещи, как трансформаторы, телефонные коммутаторы и крупногабаритные механические устройства, часто зависят от мощных резисторов, чтобы предотвратить их полное разрушение и снизить опасный уровень условий работы. Варисторы в этих настройках имеют тенденцию быть немного более мощными и зачастую могут сгорать, приводя к остановке работы всего устройства в случае протекания через них чрезмерно высоких напряжений. Последствия таких всплесков требуют немедленного ремонта и возможной замены чувствительного и вышедшего из строя элемента (варистора). При этом снижая стоимость возможных ремонтных работ, связанных с возникшими сильными возмущениями в сети, за счет работы того самого варистора. Но в большинстве случаев он сохраняет устройство в целом, сняв возникшее возмущение в сети.

Как это работает?

Потенциометр.

На общем уровне эти компоненты функционируют шунтирующими токами через ряд ионно-заряженных частиц, зажатых между двумя противоположными металлическими пластинами, чтобы создать барьеры и переходы, эффективно направляя токи в определенные места. Наиболее распространенный тип известен как варистор оксида металла или MOV. В примерах этой категории используются зерна оксида цинка служащие для поглощения возмущений и заставляют токи уравновешиваться. Зерна обычно несут электрический заряд сами по себе, что помогает, когда речь идет о поглощающих и направляющих токах.

В большинстве случаев это также приводит к повышению адаптивности. Небольшие токи с низким и средним напряжениями проходят через пластины и обычно не требуют значительных усилий. Высоковольтные токи могут перегружать обычные диодные соединения, что приводит к срабатыванию резисторов. В результате MOV можно сказать, что имеет высокое сопротивление при низких напряжениях, но низкое сопротивление при высоких напряжениях. Другими словами, он гибкий в самых разных настройках.

Важность сдерживания энергии

Главная роль такого устройства заключается в том, чтобы направлять и шунтировать энергию, что позволяет повысить отказоустойчивость. Слишком сильные всплески энергии могут повредить или даже уничтожить его. Например, молниевые удары часто разрушают эти резисторы или заставляют их расплавляться.

Тем не менее, большинство проблем можно избежать, и в большинстве случаев резисторы справляются с серьезными проблемами. Два из наиболее важных параметров, время отклика — это то время, в течении которого варистор не дает разрушать устройство, а также максимальный ток и определенное напряжение пробоя, которые устанавливают ограничения на допустимые уровни напряжения. Различные виды использования имеют разные требования к мощности и спецификации.

Как работает варистор для чайников

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

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

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

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

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

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

Как выглядит элемент?

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

Посреди него проходит диагональ, конец которой изогнут.

Как маркируется варистор?

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

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

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

Основные параметры варисторов

К таким параметрам относят:

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

Диагностика

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

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

Варисторы: применение

Такие приборы играют важную роль в жизни человека.

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

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

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

Положительные стороны варисторов

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

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

Отрицательные стороны

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

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

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

Рекомендации к установке

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

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

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

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

Как выглядит элемент?

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

Посреди него проходит диагональ, конец которой изогнут.

Как маркируется варистор?

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

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

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

Основные параметры варисторов

К таким параметрам относят:

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

Диагностика

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

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

Варисторы: применение

Такие приборы играют важную роль в жизни человека.

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

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

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

Положительные стороны варисторов

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

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

Отрицательные стороны

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

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

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

Рекомендации к установке

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

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

Заключение

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

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

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.

Устройство

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

На рисунке ниже наглядно изображено внутреннее устройство варистора:

Основные параметры

Чтобы правильно подобрать варистор, нужно знать его основные технические характеристики:

1. Классификационное напряжение, может обозначаться как Un. Это такое напряжение, при котором через варистор начинает протекать ток силой в 1 мА, при дальнейшем превышении ток лавинообразно увеличивается. Именно этот параметр указывают в маркировке варистора.
2. Номинальная рассеиваемая мощность P. Определяет, сколько может рассеять элемент с сохранением своих характеристик.
3. Максимальная энергия одиночного импульса W. Измеряется в Джоулях.
4. Максимальный ток Ipp импульса. При том что фронт нарастает в течении 8 мкс, а общая его длительность — 20 мкс.
5. Емкость в закрытом состоянии — Co. Так как в закрытом состоянии варистор представляет собой подобие конденсатора, ведь его электроды разделены непроводящим материалом, то у него есть определенная емкость. Это важно, когда устройство применяется в высокочастотных цепях.

Также выделяют и два вида напряжений:

— максимальное действующее или среднеквадратичное переменное;

Um= — максимальное постоянное.

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.

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:

120)– 271k;
200В (180

220) – 431k;
240В (210

250) – 471k;
240В (240

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:

В заключение хотелось бы отметить, что назначение варистора – защитить какую-либо электрическую цепь. Принцип работы основан на изменении сопротивления полупроводниковой структуры под воздействием высокого напряжения. Напряжение, при котором через элемент начинает течь ток силой 1 мА называют классификационным. Это и диаметр элемента есть основными параметрами при выборе. Пожалуй, мы доступно объяснили, что такое варистор и для чего он нужен, задавайте вопросы в комментариях, если вам что-то непонятно.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме статьи:

Наверняка вы не знаете:

Варистор Ch2-1-1 1W 1300 V — Варисторы — Радиодетали — Каталог

Варистор Ch2-1-1 1W 1300 V (+\- 10%)

СН1-1 1300В
Варисторы СН1-1 стержневые негерметизированные неизолированные.
Предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного токов.
Асимметрия токов ±10 %

Основные технические характеристики варисторов СН1-1:
— Классификационное напряжение: 560; 680; 820; 1000; 1200; 1300; 1500 В
— Допуск по напряжению: ±10; ±20 %
— Классификационный ток: 10 мА
— Диапазон температур: -40… +70 °С

Варисторы серии СН1 и СН2 – защитное устройство, представляющее собой полупроводниковый резистор и обладающее способностью мгновенного изменения собственного сопротивления под воздействием подаваемого напряжения. Нелинейные (коэффициент нелинейности от 3,5 до 4,5) и симметричные вольтамперные характеристики предоставляют возможность эксплуатации варисторов в цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

Принцип работы варистора заключается в его способности в считанные наносекунды понижать собственное сопротивление до отметки в несколько Ом при воздействии напряжения, превышающего номинальное значение – максимально допустимого переменного импульсного напряжения (до 2кВ). Отсюда и название – varistor (variable resistor). В обычном состоянии сопротивление варистора достигает нескольких сотен МОм, а поскольку подключают варисторы параллельно цепи, то ток через него не проходит и он выступает в роли диэлектрика. Импульсный скачок приводит варистор в действие, понижая его сопротивление – происходит короткое замыкание, перегорает плавкий предохранитель, который должен устанавливаться в обязательном порядке перед варистором, и цепь размыкается. В момент срабатывания происходит шунтирование излишней нагрузки, поглощаемая энергия (до 508 Дж при импульсе тока 2,5 мс) рассеивается в виде теплового излучения.

Габаритные размеры варистора при этом играют значительную роль – общая площадь поверхности варистора имеет пропорциональное влияние на возможность гашения импульса напряжения без разрушения самого устройства.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

Блок варисторов ПИЖЦ.674361.019

Блой защиты от перенапряжения

Блоки варисторов служат для защиты электрооборудования от перенапряжения, которое может возникнуть в сетях имеющих напряжение до 1200В.

Устройство и принцип действия

Конструктивно блок варисторов состоит из металлического корпуса и соединительных проводов, при помощи которых происходит подключение к трехфазной цепи. Внутри корпуса находится печатная плата с варисторами. Плата залита эпоксидной композицией.

Рис. 1. Блок варисторов

Варисторы – это нелинейные полупроводниковые резисторы. Их особенность – симметричная и резко выраженная нелинейная вольтамперная характеристика. На использовании варисторов и основывается работа блока.

В случае появления импульса напряжения варистор за счет нелинейности своей характеристики мгновенно снижает свое сопротивление и шунтирует нагрузку. Этим достигается защита от импульсных напряжений.

Технические характеристики

Масса, кг, ≤	0,1
Напряжение, при частоте 50Гц, В	1200
Длина соединительных проводов, мм, ≥	300

Блоки варисторов конструктивно выполняются согласно ГОСТ 15150-69. Они имеют климатическое исполнение УХЛ5 и степень защиты IP54.

Рис. 2. Схема блока варисторов

Условия работы

Данное оборудование можно использовать в следующих условиях:

• Температура воздуха от -10°С до +85°С
• Относительная влажность воздуха при температуре +35°С до 100%
• Не допускается, чтобы вибрационные нагрузки в местах установки блока превышали первую степень жесткости
• По ГОСТ 17516.1-90 воздействие механических факторов для группа механического исполнения М1.

Гарантии, предоставляемые на блоки варисторов

Изготовитель предоставляет гарантию на блоки варисторов один год с момента продажи, но не более полутора лет с момента производства оборудования.

Гарантия распространяется только на оборудование, транспортировка, хранение, монтаж и эксплуатация которого соответствует требованиям конструкторской документации.

Строительство, работа и применение

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

Что такое варистор?

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

Символ IEEE показан ниже.

IEEE-symbol

Этот символ ICE показан ниже.

ice-symbol

Принцип работы варистора

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

Конструкция варистора

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

конструкция варистора

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

Работа и характеристики варистора

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

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

Сопротивление варистора

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

Варистор сопротивления

ВАХ

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

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

v-i-характеристики

Применения варистора

Применения

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

металлооксид

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

варистор для защиты транзистора

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

варисторы в переменном и постоянном токе

Преимущества

Преимущества варисторов

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

Недостатки

Недостатки варисторов

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

Часто задаваемые вопросы

1). Есть ли у варистора полярность?

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

2). Что происходит при выходе из строя варистора?

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

3). Какое напряжение варистора?

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

4).Как проверить металлооксидный варистор?

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

5). В чем разница между варистором и термистором?

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

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

Варистор | Принцип работы | Типы | Металлооксидный варистор

Варистор:

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

Что такое варистор (принцип работы варистора):

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

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

Типы варистора:

• Металлооксидный варистор
• Варистор из карбида кремния

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

[wp_ad_camp_2]

Внешний вид Варистора:

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

Электрические характеристики варистора:

Возьмем статическое сопротивление варистора:

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

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

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

[wp_ad_camp_2]

Влияние емкости варистора:

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

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

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

Применение варистора:

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

Кредиты изображений:

Символ, работа, типы и применение

Варистор — символ, работа, типы и применение

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

Мы уже обсуждали переменный резистор, сопротивление которого можно изменять вручную (например, потенциометр и реостаты) в наших предыдущих статьях.

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

Что такое варистор?

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

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

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

Варисторы

Кредит изображения

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

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

Символ варистора

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

Варистор — обозначение цепи

Варистор — стандартное обозначение

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

Следовательно, эти переходные процессы напряжения необходимо подавлять.

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

На рисунке ниже показана форма волны переходного процесса переменного тока.

Переходная форма волны переменного тока варистора

Подключить варистор в цепь можно следующим образом:

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

А как насчет сопротивления варистора? Следующий раздел посвящен этому.

СТАТИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И НАПРЯЖЕНИЕ ВАРИСТОРА:

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

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

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

Варистор — статическое сопротивление VS напряжение

Работа варистора

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

Вольт-амперные характеристики варистора

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

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

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

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

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

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

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

Емкость варистора

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

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

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

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

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

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

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

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

Для цепей переменного тока емкостное сопротивление определяется по формуле

  X  C  = 1 / (2Pi.fC) 

Где f = частота цепи, C = емкость. 

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

Теперь давайте кратко обсудим важные типы варисторов.

Типы варисторов

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

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

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

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

На рисунке ниже показана внутренняя структура MOV.

Металлооксидный варистор — внутренняя структура

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

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

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

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

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

Варистор устройства поверхностного монтажа

Они похожи на все другие варисторы, в основном используются в схемах защиты. Корпус может быть из оксида металла или карбида кремния. Основное различие между этими варисторами и традиционными варисторами заключается в том, что они небольшие по размеру и построены с использованием технологии поверхностного монтажа. Это означает, что эти устройства могут быть легко подключены к печатной плате, поскольку их выводы меньше по размеру или у них есть контакты, припаянные к контактным площадкам на поверхности платы, что устраняет необходимость в отверстиях в печатной плате.

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

Некоторые образцы SMD показаны на рисунке ниже:

Варистор SMD

Изображение кредита

Заключение:

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

Основное применение варистора — защита цепей от скачков напряжения.

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

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

Варисторы

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

Работа, спецификации схем и их применение

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

Что такое варистор из оксида металла?

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

Металлооксидный варистор

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

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

Принцип работы

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

Технические характеристики MOV

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

• Максимальное рабочее напряжение
• Напряжение варистора
• После того, как на варистор подается импульсный ток, он приобретает максимальное пиковое напряжение и может быть получено максимальное напряжение фиксации.
• Ток утечки
• Емкость
• Максимальное рабочее напряжение.
• Наивысшее напряжение переменного тока
• Напряжение зажима
• Импульсный ток
• Сдвиг скачка
• Время отклика
• Поглощение энергии в основном относится к максимальной энергии, которая рассеивается для определенной формы сигнала без каких-либо проблем.
• Поглощение энергии
• После подачи импульсного тока импульсный сдвиг может относиться к изменению внутри напряжения.

Функции

Возможности MOV включают следующее.

• Диапазон переменного напряжения составляет от 130 В до 1000 В
• Диапазон постоянного напряжения составляет от 175 до 1200 В
• Сопротивление изоляции составляет 1000 МОм
• Диапазон рабочих температур от -55 до +85 ° C

Металл Цепь оксидного варистора

Металлооксидный варистор часто используется в различных цепях вместе с предохранителем.Эти два подключены параллельно к защищаемой цепи. Схема MOV показана ниже. Основными компонентами, используемыми для защиты схемы, являются предохранитель и варистор.

MOV Circuit

Когда напряжение находится в фиксированном диапазоне, сопротивление MOV будет чрезвычайно высоким. Следовательно, в цепи есть ток, но в MOV его нет. Но как только в пределах основного напряжения происходит скачок напряжения, он становится виден прямо на варисторе, потому что он расположен параллельно с сетью переменного тока.

Это сильное напряжение снизит значение сопротивления в MOV до очень низкого уровня. Так что он заставляет ток течь в варисторе и предохранителе, чтобы отключить цепь от источника питания.

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

MOV Performance

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

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

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

Металлооксидные варисторы

Приложения MOV включают следующие

• Металлооксидные варисторы, используемые для защиты от скачков напряжения, перенапряжения, межфазного напряжения, дуги и переключения.
• Эти варисторы могут использоваться для защиты различных устройств от неисправностей.
• Они используются для однофазной защиты от L к L, цепи заземления в электрических цепях.
• Они используются для защиты переключающих устройств, таких как транзисторы, тиристоры, полевые МОП-транзисторы и т. Д.
• Они используются в схемах для защиты от скачков напряжения, а также скачков напряжения.
• В большинстве случаев они используются в полосах , адаптеры и т. д.
• Эти варисторы используются в обычных электронных устройствах, таких как цифровые камеры, сотовые телефоны, mp3-плееры и т. д.
• MOV используются для защиты промышленных линий переменного тока, систем питания, систем данных и т. д.

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

Варистор: принцип действия, характеристики, назначение. Как работает варистор?

Полупроводниковыми устройствами называют варисторы, сопротивление которых резко (на несколько порядков) уменьшается, когда приложенное к ним напряжение превышает определенное пороговое значение.Эта особенность этих устройств определяет их использование в системах защиты электрических цепей от перенапряжения (путем подключения варистора параллельно защищаемой цепи). Вольт-амперная характеристика варисторов симметрична, поэтому они ограничивают напряжение независимо от его полярности, в том числе могут работать в цепях переменного напряжения.

Как правило, это оксид металла или оксид цинка. Если посмотреть на вольт-амперные характеристики варистора, то можно отметить, что он имеет нелинейную симметричную форму, то есть может работать не только при постоянном, но и при переменном напряжении.Такой элемент подключается параллельно нагрузке. Как работает варистор?

Когда напряжение в сети увеличивается, ток проходит не через оборудование, а через варистор. Такое устройство способно распределять энергию в виде тепла. Его основные особенности — повторное использование и быстрое время восстановления, то есть его устойчивость имеет начальный индикатор при снятии стресса.

Каков принцип работы варистора? Деталь ничем не отличается от обычного резистора, то есть при нормальном функционировании электроники имеет омическое сопротивление.Итак, рассмотрим, что это за варистор принцип работы.

Показатель такого сопротивления довольно высок и может составлять 100 000 Ом. Когда вы включаете напряжение, оно может снизиться, как только возникнет необходимость в защите по уровню. Сопротивление падает со 100 000 Ом до 100. Если значение упадет до нижнего предела или равно нулю, может произойти короткое замыкание. В этом случае выходит из строя предохранитель, который находится в электрической цепи перед варистором. После этого электрическая цепь замыкается и напряжение полностью отключается.

Как упоминалось ранее, при отсутствии напряжения варистор может полностью восстановиться и работать как раньше. Для его работы необходимо заменить перегоревший предохранитель. В дальнейшем электронное устройство будет работать правильно. Варистор подключается параллельно к источнику питания. Рассмотрим, каков принцип работы варистора, на примере обычного персонального компьютера. Так как у него два выхода, подключение параллельно фазе и нулю.

Как выглядит элемент?

Такой прибор, как варистор, фото которого есть в нашей статье, напоминает обычный резистор, то есть имеет форму прямоугольника.Но небольшая разница все же есть.

Посередине диагональ, конец которой загнут.

Как маркируется варистор?

На сегодняшний день можно встретить разные обозначения этих устройств. Каждый производитель вправе установить его самостоятельно. Маркировка отличается тем, что технические характеристики варисторов отличаются друг от друга. Примеры включают такие индикаторы, как допустимое напряжение или требуемый уровень тока.

В настоящее время каждый производитель наносит свой лейбл на эти типы устройств.Это связано с тем, что производимые устройства имеют разные технические характеристики. Например, максимально допустимое напряжение или уровень тока, необходимый для работы. Самая популярная этикетка — CNR, к которой прикреплено обозначение типа 07D390K. Что это значит? Итак, само обозначение CNR указывает на тип устройства. В данном случае варистор представляет собой оксид металла.

Далее 07 — размер устройства в диаметре, то есть равный 7 мм. D — дисковое устройство, а 390 — показатель максимально допустимого напряжения.

Основные параметры варистора

Эти параметры включают:

• номинальное напряжение;
• максимально допустимого переменного и постоянного тока;
Пиковое поглощение энергии
• ;
• возможных ошибок;
• наработка товара.

Диагностика

Для проверки этого электронного устройства используйте специальное оборудование, называемое тестером. Итак, для проверки потребуется варистор, принцип действия которого заключается в изменении параметров сопротивления, и испытательное устройство.Перед его запуском необходимо включить прибор и перейти в режим сопротивления. Только тогда устройство будет соответствовать всем необходимым техническим требованиям, а сопротивление будет огромным.

Перед началом испытаний проверьте техническое состояние устройства. В первую очередь следует посмотреть на его внешний вид. Устройство не должно иметь трещин, а также признаков того, что оно сгорело. Не следует относиться к осмотру устройства небрежно, так как любое небольшое повреждение может привести к неприятным обстоятельствам.

Варисторы: заявка

Такие устройства играют важную роль в жизни человека.

Из всего вышесказанного можно сказать, что варистор, принцип действия которого заключается в защите электроники от высокого напряжения в сети, помогает предотвратить поломку многих электрических устройств и сохранить в целостности проводку. Основное место занимают электрические схемы в различном оборудовании. Например, они встречаются в пусковых элементах освещения, которые еще называют балластами.Также в электрических схемах установлены специальные варисторы, использование которых необходимо для стабилизации напряжения и тока.

Такие устройства используются в линиях электропередач. Но там их называют разрядниками, рабочее напряжение которых составляет более двадцати тысяч вольт.

Варисторы

могут работать в большом диапазоне напряжений, который начинается с очень маленького значения 3 В и заканчивается на 200 В. Что касается тока элемента, то здесь диапазон составляет от 0,1 до 1 А. Такие значения тока равны действительно только для низковольтного оборудования.

Плюс варистора

У данного типа аппаратов много положительных качеств, если сравнивать его с другими аппаратами, например, с разрядником. Эти важные преимущества включают:

• высокая скорость элемента;
• возможность отслеживания разностей токов по инерционному методу;
• возможность использования на уровне напряжения от 12 до 1800 В;
• долгий срок службы;
• относительно невысокая стоимость за счет простоты конструкции.

Отрицательные стороны

Наряду с множеством преимуществ перед другими устройствами, есть и существенные недостатки, среди которых можно выделить такие.

1. Варисторы имеют огромные размеры собственной мощности, что сказывается на работе электрической сети. Этот показатель может находиться в диапазоне от 80 до 3000 пФ. Это зависит от многих факторов: конструкции и типа варистора, а также от максимального значения уровня напряжения. Стоит отметить, что в некоторых случаях столь существенный недостаток может стать серьезным преимуществом.Но это, наверное, довольно редко, например, если вы используете в фильтрах варистор. В такой ситуации большая емкость послужит ограничителем напряжения в сети.
2. По сравнению с разрядниками варисторы не способны рассеивать мощность при максимальных уровнях напряжения.

Для увеличения индекса рассеянности необходимо увеличивать размеры элементов, что и делают многие производители.

Рекомендации по установке

При необходимости включения варистора в электрическую сеть необходимо помнить о таких важных моментах:

• Всегда нужно учитывать, что это устройство не вечное, и наступят условия, которые приведут к его взрыву.Чтобы этого не произошло, необходимо использовать специальные защитные экраны, в которых можно разместить весь варистор.
• Следует отметить, что кремневые технические устройства существенно уступают по своим характеристикам оксидным аналогам. Поэтому лучше всего использовать этот тип варистора.

Заключение

Варистор играет важную роль в функционировании многих электрических цепей. Как упоминалось ранее, этот тип полупроводниковых резисторов используется для уменьшения сопротивления при увеличении напряжения или тока.

Благодаря этой возможности они устанавливаются во многих электроприборах. При скачках напряжения варистор, назначение которого направлено на изменение сопротивления, не допускает поломки устройств. Это также предотвращает выгорание проводки. Таким образом, эти элементы обеспечивают надежную защиту при скачках напряжения в сети.

Что такое варистор? — Двигатель Kinmore

Варистор — это электронный компонент, электрическое сопротивление которого зависит от приложенного напряжения.Также известный как резистор, зависящий от напряжения (VDR), он имеет нелинейную неомическую вольт-амперную характеристику, аналогичную характеристике диода. Однако, в отличие от диода, он имеет одинаковый характер для обоих направлений проходящего тока.

Традиционно варистор состоит из двух выпрямителей, таких как выпрямитель из оксида меди или выпрямитель из оксида германия, в антипараллельной конфигурации. При низком напряжении варистор имеет высокое электрическое сопротивление, которое уменьшается при повышении напряжения.Современные варисторы в основном основаны на спеченных керамических металлооксидных материалах, которые демонстрируют направленное поведение только в микроскопическом масштабе. Этот тип широко известен как металлооксидный варистор (MOV).

варистор

Рабочие характеристики:

а. Поглощение искр, вызванных угольной щеткой и выпрямителем коллектора

b. Уменьшить электрический шум

c. Продлить срок службы двигателя

d. Нажмите E1 / E10 /, чтобы выбрать напряжение варистора

e.Хорошее сварочное сопротивление, небольшая скорость изменения E10 после сварки

Примечание. Значение E10 — это значение напряжения, когда между двумя полюсами варистора подается ток 10 мА.

Роль варистора в цепи

1. защита от перенапряжения

Функция защиты от напряжения варистора в цепи обычно может быть объединена с предохранителем или другой защитой от перенапряжения. Обычно используется для молниезащиты; когда происходит перенапряжение, варистор выходит из строя, показывая состояние короткого замыкания, тем самым ограничивая напряжение на обоих его концах на более низком уровне, а сверхток, вызванный коротким замыканием, сожжет передний предохранитель или заставит Воздух Сработал выключатель, тем самым отключив подачу электроэнергии.

Вообще говоря, он мало влияет на другие компоненты после повреждения. Проверяйте только подключенные к нему компоненты схемы. Если это поломка, то этот предохранитель перегорит. Варистор играет в цепи роль защиты от «рабочего перенапряжения».

варистор

2.

Требования к молниестойкости

Варистор устойчив к ударам молнии; когда варистор выходит из строя и закорачивается большим током, предохранитель немедленно сгорает, чтобы защитить цепь.

3.

Требуется проверка безопасности

Требуется проверка безопасности варистора. С развитием технологий и повышением уровня жизни людей в нашу жизнь вошло большое количество электронных продуктов, в том числе наша широко используемая бытовая техника, поэтому к характеристикам безопасности бытовой техники предъявляются более высокие требования. Варистор как электронный компонент также включен в список требований сертификации по безопасности.

В целях защиты безопасности потребителей и защиты интересов потребителей, страна последовательно сформулировала ряд законов, регулирующих эти условия на рынке для устранения дефектных продуктов.Если электронные продукты, не прошедшие контроль безопасности, не могут быть проданы на рынке, это основано на безопасности клиентов и должно быть реализовано. В случае обнаружения несоблюдения будут наложены правовые санкции или даже уголовная ответственность.

Варистор Применения

Варистор в микромоторе используется в основном для поглощения обратной электродвижущей силы двигателя в момент коммутации. Предотвратить полюс коммутатора в момент искр короткого замыкания коммутатора, поверхность коммутатора и щетки из-за высокотемпературных ожогов, повлиять на срок службы двигателя и генерировать электромагнитные волны, мешающие использованию других электронных продуктов.

Варисторы обладают множеством преимуществ и могут использоваться во многих различных приложениях для подавления переходных процессов в электросети от бытовых приборов и освещения до промышленного оборудования в линиях электропередачи переменного или постоянного тока. Варисторы можно подключать напрямую через источники питания и полупроводниковые переключатели для защиты транзисторов, полевых МОП-транзисторов и тиристорных мостов.

Принцип конструкции и применение термически защищенного металлооксидного варистора TMOV

[1] Гупта Т. К.J. J Am Ceram Soc, 1990, 73 (7), P. 1817 ~ 1840.

[2] Хауэр П. Л., Гупта Т. К. Дж. Дж. App Phys., 1979, 50 (4), стр. 4847.

[3] Ван М.Х., Ху К.А., Чжан Н.Ф.J. Электрические материалы и компоненты ， 2005, 9 (9), стр. 62 ~ 64, на китайском языке.

[4] Чжан С.Г., Цзи Ю.З. Механизм деградации ZnO варистора, 1993.24, на китайском языке.

[5] Wu WH, He JL, Gao YM. Характеристика нелинейного сопротивления и применение оксида металла, 1993.24, на китайском языке.

[6] Бартковярк М., Комбер М. Г., Махан Г. Д. Виды отказов и способность поглощать энергию варистора ZnO, 1999 (01).

[7] Дарвениз М., Тумма Л. Р., Рихтер Б. Многоимпульсные токи молнии и металлооксидные разрядники. 1997 (03).

[8] Еда К. Механизм разрушения варисторов ZnO из-за больших токов.1984 (10).

[9] UL 1449 3-е издание. Устройства защиты от перенапряжения, ISBN0-7629-1197-2.

[10] UL 60691 3-е издание, Тепловые перемычки для использования в электрических приборах и компонентах, ISBN0-7629-0897-1.

.