Mi az a varisztor és miért van rá szüksége?
Működési elve
A varisztor egy félvezető eszköz, amelynek szimmetrikus nemlineáris áram-feszültség karakterisztikája van. Forma szerint azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a varisztor váltakozó és egyenáramban is működik. Nézzük meg részletesebben.
Normál állapotban a varisztoron átmenő áram rendkívül kicsi, úgy hívják szivárgási áram. Bizonyos elektromos kapacitással rendelkező dielektromos alkatrésznek tekinthető, és azt mondhatjuk, hogy nem továbbítja az áramot. De egy bizonyos feszültségnél (a képen + - 60 volt) van, hogy áramot folytasson.
Más szavakkal, a varisztor védőáramkörökben való működésének elve hasonlít egy szikrarésre, csak egy félvezető eszközben nem fordul elő ívkisülés, hanem belső ellenállása megváltozik. Az ellenállás csökkenésével a mikroamper-egységek árama száz vagy ezer amperre növekszik.
A varisztor feltételes grafikus képe az áramkörökben:
Az ábra megnevezése a hagyományos ellenállásokhoz hasonlít, de átlósan kihúzva egy vonalra, amelyre fel lehet írni az U betűt. Az elemnek a táblán vagy az áramkörben történő megtalálásához vegye figyelembe az aláírásokat, amelyeket általában RU vagy VA jelöléssel jelölnek.
A varisztor megjelenése:
A varisztor az áramkörrel párhuzamosan van felszerelve, hogy megvédje. Ezért a védett áramkör feszültségimpulzusával az energia nem kerül a készülékbe, hanem hőként eloszlik a varisztoron. Ha az impulzus energia túl magas, a varisztor égni fog. De a koncepció homályosan ég ki, két fejlesztési lehetőség van. Vagy a varisztor egyszerűen darabokra szakad, vagy a kristálya összeomlik, és az elektródák rövidre vannak zárva. Ez a sín és a vezetékek kiégéséhez vezet, vagy tüzet okozhat a ház és más alkatrészek elemei.
Ennek elkerülése érdekében a varisztor előtt egy biztosítékot sorrendben kell felszerelni az egész áramkörrel a jel- vagy tápvezetékben. Ezután erős feszültségimpulzus és a varisztor hosszú távú működése vagy kiégése esetén a biztosíték is megég, megszakítva az áramkört.
Röviden: miért van szükség egy ilyen elemre - tulajdonságai megóvják az elektromos áramkört a romboló túlfeszültségektől, amelyek mind az információs vezetékeken, mind az elektromos vezetékeken előfordulhatnak, például ha erős elektromos készülékeket kapcsolnak. Ezt a kérdést egy kicsit alább tárgyaljuk.
Eszköz
A varisztorok meglehetősen egyszerűen vannak elrendezve - belül van egy félvezető anyagból álló kristály, leggyakrabban cink-oxid (ZiO) vagy szilícium-karbid (SiC). Ezen anyagok sajtolt port magas hőmérsékleten kezelik (sütik) és dielektromos hüvelygel bevonják.Vannak olyan verziók is, amelyek axiális csatlakozókat tartalmaznak a nyomtatott áramköri furatokba történő rögzítéshez, valamint egy SMD tokban.
Az alábbi ábra egyértelműen mutatja a varisztor belső felépítését:
fő paraméterek
A varisztor helyes kiválasztásához meg kell ismernie annak fő műszaki jellemzőit:
- Az osztályozási feszültség Un lehet. Ez egy olyan feszültség, amelynél az 1 mA-os áram elindul a varisztoron, további többlettel az áram növekszik, mint egy lavina. Ezt a paramétert a varisztor jelölése jelzi.
- Névleges teljesítményeloszlás P. Meghatározza, hogy az elem mennyit képes eloszlatni, miközben megtartja jellemzőit.
- Egyetlen impulzus maximális energiája. J-ban mérve.
- A maximális Ipp impulzus. Míg a homlokzat 8 μs-en belül növekszik, teljes időtartama 20 μs.
- Zárt kapacitás - Co. Mivel zárt állapotban a varisztor egyfajta kondenzátor, mivel az elektródjait nem vezető anyag választja el, van bizonyos kapacitása. Ez akkor fontos, ha a készüléket nagyfrekvenciás áramkörökben használják.
Kétféle feszültséget különböztetünk meg:
- Um ~ a maximális effektív vagy az effektív értéke;
- Um = a legnagyobb állandó.
A varisztor jelölése és kiválasztása
A gyakorlatban például egy elektronikus eszköz javításakor a varisztor jelölésével kell foglalkozni, általában az alábbi formában készül:
20D 471K
Mi ez és hogyan lehet megérteni? Az első 20D karakter az átmérő. Minél nagyobb és vastagabb, annál több energiát képes eloszlatni a varisztor. További 471 osztályozási feszültség.
Egyéb kiegészítő karakterek is jelen lehetnek, amelyek általában az alkatrész gyártóját vagy jellemzőjét jelzik.
Most kitaláljuk, hogyan kell helyesen választani a varisztort, hogy az megfelelően elvégezze a funkcióját. Egy alkatrész kiválasztásához meg kell tudnia az áramkörben, hogy milyen feszültséggel és típusú árammal fog működni. Feltételezhetjük például, hogy a 220 V-os áramkörben működő eszközök védelme érdekében kissé magasabb osztályozási feszültséggel rendelkező varisztort kell használni (úgy, hogy akkor működjön, ha a névleges értéket jelentősen túllépik), azaz Ez alapvetően téves.
A helyzet az, hogy a váltakozó áramú áramkörökben a 220 V a tényleges érték. Ha nem mész bele a részletekbe, akkor a szinuszos jel amplitúdója a gyökérhez kétszer nagyobb, mint a tényleges érték, azaz 1,41-szer. Ennek eredményeként az amplitúdófeszültség kimeneteinkben 300–310 V.
240 * 1,1 * 1,41 = 372 V.
Ahol 1,1 a biztonsági tényező.
Az ilyen számításokban az elem akkor kezd működni, amikor az áram feszültsége meghaladja a 240 voltot, tehát osztályozási feszültségének legalább 370 voltnak kell lennie.
Az alábbiakban ismertetjük a tipikus varisztorokat az AC hálózatokra:
- 100 V (100 ~ 120) - 271 k;
- 200 V (180 ~ 220) - 431 k;
- 240 V (210 ~ 250) - 471 k;
- 240 V (240 ~ 265) - 511 k.
Háztartási felhasználás
A varisztorok célja az áramkör védelme impulzusok és túlfeszültség a vonalon. Ez a tulajdonság lehetővé tette a vizsgált elemek védelmükhöz való alkalmazását:
- kommunikációs vonalak;
- elektronikus eszközök információ bevitele;
- áramkörök.
A legtöbb olcsó tápegység nem telepít semmilyen védelmet. De jó modellekben a varisztorokat a bemenetre telepítik.
Ezenkívül mindenki tudja, hogy a számítógépet egy gombbal ellátott speciális hosszabbítón keresztül kell a hálózathoz csatlakoztatni - hálózati szűrő. Nemcsak az interferenciát szűri, hanem a varisztorokat a normál szűrőáramkörökbe is beépítik.
A villanyszerelők gyakran javasolják a kínai LED-lámpák védelmét azáltal, hogy varisztorot helyeznek be a patronnal párhuzamosan. Más eszközök is védik, néhányuk a varisztort egy aljzatba vagy egy dugaszba dugja be a csatlakoztatott készülék védelme érdekében.
Az egész lakás védelme érdekében a varisztort dyn-sínre telepítheti, jó eszközökben valódi ökölátmérőjű valódi erős varisztorok.Ilyen eszköz például az SPE-1, amely az alábbi képen látható:
Végezetül szeretném megjegyezni, hogy a varisztor célja az elektromos áramkörök védelme. A működés elve a félvezető szerkezetének ellenállásának megváltoztatásán alapul, nagyfeszültség hatására. Osztályozásnak nevezzük azt a feszültséget, amelyen az 1 mA áram elindul az elemen. Ez és az elem átmérője a fő paraméterek a választáskor. Lehet, hogy világosan kifejtettük, mi a varisztor és miért van rá szükség, kérdezze meg a megjegyzésekben, ha nem ért valamit.
Végül azt javasoljuk, hogy nézzen meg hasznos videókat a cikk témájáról:
Bizonyára nem tudod:
Betöltés...
Nagyon köszönöm a cikket!
Segítség nem találok.
Kék