Apa itu varistor dan mengapa ia diperlukan?

Prinsip operasi

Varistor adalah peranti semikonduktor dengan ciri voltan arus tidak linear yang simetri. Berdasarkan bentuknya, kita dapat menyimpulkan bahawa varistor berfungsi dalam arus bolak-balik dan arus terus. Mari pertimbangkan dengan lebih terperinci.

Dalam keadaan normal, arus melalui varistor sangat kecil, ia dipanggil arus kebocoran. Ia boleh dianggap sebagai komponen dielektrik dengan kapasiti elektrik tertentu dan kita boleh mengatakan bahawa ia tidak melepasi arus. Tetapi, pada voltan tertentu (dalam gambar itu adalah + - 60 Volt), ia mula mengalirkan arus.

Dengan kata lain, prinsip pengoperasian varistor dalam litar pelindung menyerupai jurang percikan, hanya pada alat semikonduktor tidak berlaku pembuangan arka, tetapi rintangan dalamannya berubah. Dengan penurunan rintangan, arus dari unit microamps meningkat kepada ratusan atau ribuan ampere.

Gambar grafik bersyarat dari varistor dalam litar:

Penunjukan elemen pada rajah menyerupai perintang konvensional, tetapi dicoret secara menyerong oleh garis di mana huruf U dapat diterapkan. Untuk mencari elemen ini di papan atau di litar, perhatikan tanda tangan, paling sering mereka ditunjukkan sebagai RU atau VA.

Kemunculan varistor:

Varistor dipasang selari dengan litar untuk melindunginya. Oleh itu, dengan nadi voltan litar terlindung, tenaga tidak masuk ke dalam peranti, tetapi akan hilang sebagai haba pada varistor. Sekiranya tenaga nadi terlalu tinggi, varistor akan terbakar. Tetapi konsepnya kabur, ada dua pilihan pembangunan. Sama ada varistor hanya akan terkoyak, atau kristalnya akan runtuh, dan elektrod-elektrodnya akan berpusing pendek. Ini akan menyebabkan kebakaran trek dan konduktor, atau akan berlaku kebakaran pada elemen perumahan dan bahagian lain.

Untuk mengelakkan ini di hadapan varistor, sekering dipasang secara bersiri dengan keseluruhan litar pada wayar atau wayar bekalan. Kemudian, sekiranya berlaku nadi voltan yang kuat dan operasi jangka panjang atau keletihan varistor, sekering juga akan terbakar, melanggar litar.

Ringkasnya, mengapa komponen sedemikian diperlukan - sifatnya melindungi litar elektrik dari lonjakan yang merosakkan yang boleh berlaku baik pada talian maklumat dan pada talian elektrik, misalnya, ketika menukar peralatan elektrik yang kuat. Kami akan membincangkan masalah ini sedikit di bawah.

Peranti

Varistor disusun secara sederhana - di dalamnya terdapat sebiji kristal bahan semikonduktor, yang paling sering ialah Zinc Oxide (ZiO) atau Silicon Carbide (SiC). Serbuk yang ditekan dari bahan-bahan ini menjalani pemprosesan suhu tinggi (dipanggang) dan dilapisi dengan sarung dielektrik.Terdapat kedua-dua versi dengan terminal paksi untuk memasang lubang pada papan litar bercetak, dan juga pada casing SMD.

Gambar di bawah menunjukkan struktur dalaman varistor dengan jelas:

Parameter utama

Untuk memilih varistor dengan betul, anda perlu mengetahui ciri teknikal utamanya:

1. Voltan klasifikasi, boleh ditetapkan sebagai Un. Ini adalah voltan di mana arus 1 mA mula mengalir melalui varistor, dengan lebihan lagi, arus meningkat seperti longsoran. Parameter ini ditunjukkan dalam penanda varistor.
2. Pelesapan daya nominal P. Menentukan seberapa banyak unsur dapat hilang sambil mengekalkan ciri-cirinya.
3. Tenaga maksimum dorongan tunggal W. Diukur dalam Joules.
4. Nadi Ipp arus maksimum. Manakala bahagian depan tumbuh dalam 8 μs, dan jangka masa keseluruhannya adalah 20 μs.
5. Kapasiti Tertutup - Co. Oleh kerana dalam keadaan tertutup, varistor adalah sejenis kapasitor, kerana elektrodnya dipisahkan oleh bahan bukan konduktif, ia mempunyai kapasitansi tertentu. Ini penting semasa peranti digunakan dalam litar frekuensi tinggi.

Dua jenis tekanan juga dibezakan:

• Um ~ adalah pemboleh ubah berkesan maksimum atau rms;
• Um = ialah pemalar maksimum.

Penandaan dan pemilihan varistor

Dalam praktiknya, misalnya, semasa membaiki alat elektronik, anda harus bekerja dengan penanda varistor, biasanya ia dibuat dalam bentuk:

20D 471K

Apa itu dan bagaimana memahaminya? Watak 20D pertama adalah diameter. Semakin besar dan tebal, semakin banyak tenaga yang dapat hilang oleh varistor. Selanjutnya 471 adalah voltan klasifikasi.

Karakter tambahan lain mungkin ada, biasanya menunjukkan pengeluar atau ciri komponen.

Sekarang mari kita fikirkan bagaimana memilih varistor dengan betul, sehingga dapat menjalankan fungsinya dengan betul. Untuk memilih komponen, anda perlu tahu dalam litar dengan voltan dan jenis arus apa yang akan berfungsi. Sebagai contoh, kita boleh menganggap bahawa untuk melindungi peranti yang beroperasi dalam rangkaian 220V, perlu menggunakan varistor dengan voltan klasifikasi sedikit lebih tinggi (sehingga berfungsi apabila nilai nominal dilampaui dengan ketara), iaitu 250-260V. Ini pada asasnya salah.

Faktanya ialah dalam litar AC 220V adalah nilai efektif. Sekiranya anda tidak melihat secara terperinci, maka amplitud sinyal sinusoidal ke akar 2 kali lebih banyak daripada nilai sebenarnya, iaitu, 1,41 kali. Akibatnya, voltan amplitud di outlet kami ialah 300-310 V.

240 * 1.1 * 1.41 = 372 V.

Di mana 1,1 adalah faktor keselamatan.

Dalam pengiraan sedemikian, elemen akan mula beroperasi apabila voltan arus melonjak lebih dari 240 volt, jadi voltan klasifikasinya mestilah sekurang-kurangnya 370 volt.

Berikut adalah penilaian khas varistors untuk rangkaian AC dengan voltan:

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

Penggunaan domestik

Tujuan vistors adalah untuk melindungi litar semasa denyutan dan lebihan voltan di talian. Harta ini membenarkan elemen yang dipertimbangkan untuk mencari aplikasinya sebagai perlindungan:

• talian komunikasi;
• input maklumat peranti elektronik;
• litar kuasa.

Sebilangan besar bekalan kuasa murah tidak memasang perlindungan. Tetapi dalam model yang baik, varistors dipasang pada input.

Di samping itu, semua orang tahu bahawa komputer mesti disambungkan ke kuasa melalui kord sambungan khas dengan butang - penapis rangkaian. Ia bukan sahaja menyaring gangguan, varistor juga dipasang di litar penapis biasa.

Selalunya, juruelektrik mengesyorkan melindungi lampu LED Cina dengan memasang varistor selari dengan kartrij. Peranti lain juga melindungi, ada yang memasangkan varistor di soket atau di palam untuk melindungi peralatan yang disambungkan.

Untuk melindungi seluruh pangsapuri - anda boleh memasang varistor pada dyn-rail, dalam peranti yang baik sekiranya vista itu benar-benar kuat dengan diameter penumbuk.Contoh peranti sedemikian adalah SPE-1, yang ditunjukkan dalam foto di bawah:

Sebagai kesimpulan, saya ingin menyatakan bahawa tujuan varistor adalah untuk melindungi litar elektrik. Prinsip operasi didasarkan pada perubahan rintangan struktur semikonduktor di bawah pengaruh voltan tinggi. Voltan di mana arus 1 mA mula mengalir melalui elemen dipanggil klasifikasi. Ini dan diameter elemen adalah parameter utama semasa memilih. Mungkin kita telah menjelaskan dengan jelas apa itu varistor dan mengapa ia diperlukan, ajukan soalan dalam komen jika anda tidak memahami sesuatu.

Pada akhirnya, kami mengesyorkan menonton video berguna mengenai topik artikel:

Pasti anda tidak tahu:

• Apakah jenis gangguan yang terdapat di dalam talian?
• Prinsip operasi SPD
• Cara membuat pelindung lonjakan do-it-yourself
• Cara menguji perintang di rumah