Ang bawat elektronikong aparato na kasama sa network ay nangangailangan ng proteksyon laban sa paglampas sa mga halaga ng threshold ng kasalukuyang o boltahe. Ang iba't ibang mga piyus at circuit breaker ay ginagamit para sa kasalukuyang proteksyon, ngunit ang mga varistor ay kadalasang ginagamit upang protektahan ang aparato mula sa overvoltage. Sa artikulong ito, isasaalang-alang namin ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng varistor, ang mga katangian nito, mga pakinabang at disadvantages ng electronic component na ito.
Nilalaman
Ano ang varistor at saan ito ginagamit
Varistor - Ito ay isang variable na risistor na gawa sa semiconductor material, na kayang baguhin ang electrical resistance nito depende sa boltahe na inilapat dito.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang elektronikong bahagi ay naiiba sa isang maginoo na risistor at potentiometer. Pamantayan risistor ay may pare-parehong halaga ng paglaban sa anumang oras, anuman ang boltahe sa circuit, pinapayagan ka ng potentiometer na baguhin nang manu-mano ang paglaban sa pamamagitan ng pag-ikot ng control knob. Ngunit ang varistor ay may non-linear symmetrical current-voltage na katangian at ang paglaban nito ay ganap na nakasalalay sa boltahe sa circuit.
Dahil sa ari-arian na ito, malawak at epektibong ginagamit ang mga varistor upang protektahan ang mga de-koryenteng network, makina at kagamitan, pati na rin ang mga elektronikong bahagi, board at microcircuits, anuman ang uri ng boltahe. Ang mga ito ay may mababang gastos sa pagmamanupaktura, maaasahan sa paggamit at may kakayahang makatiis ng mataas na pagkarga.
Ang mga varistor ay ginagamit kapwa sa mataas na boltahe na mga pag-install hanggang sa 20 kV at sa mababang boltahe na mga pag-install mula 3 hanggang 200 V bilang isang boltahe na limiter. Kasabay nito, maaari silang gumana pareho sa mga network na may alternating current at may direktang kasalukuyang. Ginagamit ang mga ito upang ayusin at patatagin ang kasalukuyang at boltahe, pati na rin sa mga surge protective device. Ginagamit sa disenyo ng mga filter ng network, mga power supply, mga mobile phone, SPD at iba pang mga SPE.
Mga uri at prinsipyo ng operasyon
Kapag nagpapatakbo sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang varistor ay may malaking pagtutol, na maaaring bumaba kapag ang boltahe ay lumampas sa isang halaga ng threshold. Iyon ay, kung ang boltahe sa circuit ay tumaas nang malaki, pagkatapos ay ang varistor ay pumasa mula sa isang insulating state sa isang electrically conductive state at, dahil sa epekto ng avalanche sa semiconductor, nagpapatatag ng boltahe sa pamamagitan ng pagpasa ng isang malaking kasalukuyang sa pamamagitan ng sarili nito.
Ang mga varistor ay maaaring gumana sa mataas at mababang boltahe at, nang naaayon, ay nahahati sa dalawang pangkat ng mga aparato na may parehong prinsipyo ng pagpapatakbo:
- Mataas na boltahe: may kakayahang gumana sa mga circuit na may kasalukuyang mga halaga hanggang 20 kV (ginagamit sa mga sistema ng proteksyon ng mga network at kagamitan, sa mga aparatong proteksyon ng surge).
- Mababang boltahe: ang rate na boltahe para sa ganitong uri ng mga bahagi ay nag-iiba mula 3 hanggang 200 V (ginagamit upang protektahan ang mga elektronikong aparato at mga bahagi ng kagamitan na may kasalukuyang 0.1 - 1A at naka-install sa input o output ng pinagmumulan ng kuryente).
Varistor response time sa paggulong ng kuryente ay tungkol sa 25 ns, na isang mahusay na halaga, ngunit sa ilang mga kaso ay hindi sapat. Samakatuwid, ang mga tagagawa ng mga elektronikong sangkap ay nakabuo ng isang teknolohiya para sa paggawa ng isang smd risistor, na may oras ng pagtugon na 0.5 ns.
Ang mga varistor ng lahat ng uri ay gawa sa silicon carbide o zinc oxide sa pamamagitan ng sintering ang materyal na ito gamit ang isang binder (resin, clay, glass) sa mataas na temperatura. Matapos matanggap ang isang elemento ng semiconductor, ito ay metallized sa magkabilang panig na may paghihinang metal na mga lead para sa koneksyon.
Pagmamarka, pangunahing katangian at mga parameter
Ang bawat tagagawa ng varistors ay naglalagay ng label sa produkto nito sa isang tiyak na paraan, kaya mayroong isang medyo malaking bilang ng mga pagpipilian sa pagtatalaga at ang kanilang mga interpretasyon. Ang pinakakaraniwang Russian varistor ay K275, at ang mga sikat na foreign-made na bahagi ay 7n471k, kl472m at iba pa.
Ang pagtatalaga ng CNR-10d751k varistor ay maaaring matukoy tulad ng sumusunod: CNR – metal oxide varistor; d - nangangahulugan na ang bahagi ay nasa anyo ng isang disk; 10 ay ang diameter ng disk; 751 – boltahe ng pagtugon para sa device na ito (ang pagkalkula ay nangyayari sa pamamagitan ng pagpaparami ng unang dalawang digit sa pamamagitan ng 10 sa kapangyarihan na katumbas ng ikatlong digit, iyon ay, 75 beses 10 hanggang sa unang degree, nakakakuha kami ng 750 V); k - pinahihintulutang paglihis ng rated boltahe, na 10% sa anumang direksyon (l - 15%, M - 20%, P - 25%).
Ang mga pangunahing katangian ng varistors ay ang mga sumusunod na parameter:
Boltahe ng pag-uuri - boltahe sa ilang mga halaga ng kasalukuyang dumadaloy sa varistor (kadalasan ang halagang ito ay 1mA). Ang setting na ito ay may kondisyon at hindi nakakaapekto sa pagpili ng device;
Pinakamataas na pinapayagang boltahe – saklaw ng boltahe (RMS o RMS), kung saan nagsisimula ang varistor na babaan ang paglaban nito;
Pinakamataas na enerhiya ng pagsipsip - isang katangian na nagpapakita ng halaga ng enerhiya na ang varistor ay nawawala at hindi nabibigo kapag nakalantad sa isang pulso (sinusukat sa joules);
Pinakamataas na surge kasalukuyang – pinapa-normalize ang oras ng pagtaas at tagal ng kasalukuyang pulso (sinusukat sa amperes);
Kapasidad ay isang napakahalagang parameter, na sinusukat gamit ang saradong estado at isang ibinigay na dalas (ay bumaba sa zero kung ang isang malaking kasalukuyang ay inilapat sa varistor);
Pagpaparaya - paglihis mula sa nominal na potensyal na pagkakaiba sa parehong direksyon (ipinahiwatig bilang isang porsyento).
Oras ng pagtugon - ang agwat ng oras kung saan ang varistor ay pumasa mula sa saradong estado hanggang sa bukas (karaniwang ilang sampu ng nanosecond).
Mga kalamangan at kawalan ng varistors
Ang isang mahalagang bentahe ng isang non-linear na risistor (varistor) ay ang matatag at maaasahang operasyon nito sa mataas na frequency at mabibigat na pagkarga. Ginagamit ito sa maraming mga aparato na nagpapatakbo na may mga boltahe mula 3 V hanggang 20 kV, ito ay medyo simple at mura sa paggawa at mahusay sa pagpapatakbo. Ang mga karagdagang mahalagang benepisyo ay:
- mataas na bilis ng pagtugon (nanosecond);
- mahabang buhay ng serbisyo;
- ang kakayahang subaybayan ang pagbagsak ng boltahe (inertialess method).
Sa kabila ng katotohanan na ang elektronikong sangkap na ito ay may maraming mga pakinabang, mayroon din itong mga disadvantages na nakakaapekto sa paggamit nito sa iba't ibang mga sistema. Kabilang dito ang:
- mababang-dalas na ingay sa panahon ng operasyon;
- component aging (pagkawala ng mga parameter sa paglipas ng panahon);
- malaking kapasidad: depende sa boltahe at uri ng elemento, ay nasa hanay mula 70 hanggang 3200 pF at nakakaapekto sa pagganap ng device;
- sa pinakamataas na halaga ng boltahe, ang kapangyarihan ay hindi nawawala - ito ay labis na uminit at nabigo sa pangmatagalang maximum na mga halaga ng boltahe.
Pagpili ng Varistor
Upang piliin ang tamang varistor para sa isang partikular na aparato, kailangan mong malaman ang mga katangian ng pinagmumulan ng kapangyarihan nito: paglaban at kapangyarihan ng mga lumilipas na pulso. Ang pinakamataas na pinahihintulutang kasalukuyang halaga ay tinutukoy, bukod sa iba pang mga bagay, sa tagal ng pagkakalantad nito at ang bilang ng mga pag-uulit, samakatuwid, kapag nag-i-install ng isang varistor na may underestimated na peak kasalukuyang halaga, ito ay mabilis na mabibigo.Sa madaling salita, para sa epektibong proteksyon ng aparato, kinakailangan na pumili ng isang varistor na may boltahe na may maliit na margin sa nominal.
Gayundin, para sa walang problema na operasyon ng naturang electronic component, ang rate ng dissipation ng absorbed thermal energy at ang kakayahang mabilis na bumalik sa estado ng normal na operasyon ay napakahalaga.
Pagtatalaga sa diagram at mga pagpipilian para sa pagkonekta sa varistor
Sa mga scheme karaniwang varistor denoted, tulad ng isang regular na risistor, ngunit may isang U na idinagdag sa tabi ng slash. Ang tampok na ito ay nagpapahiwatig sa mga diagram na ang elementong ito ay may pagdepende sa paglaban sa boltahe sa circuit. Naka-on din wiring diagram ang elementong ito ay minarkahan ng dalawang titik R at U na may pagdaragdag ng isang serial number (RU1, RU2 ... atbp.).
Mayroong isang malaking bilang ng mga pagpipilian para sa pagkonekta ng mga varistor, ngunit ang karaniwang bagay para sa lahat ng mga pamamaraan ay ang sangkap na ito ay konektado kahanay sa circuit ng kuryente. Samakatuwid, sa kawalan ng mga mapanganib na halaga ng mga pulso ng boltahe, ang kasalukuyang dumadaloy sa varistor ay may maliit na halaga (dahil sa malalaking halaga ng paglaban) at hindi nakakaapekto sa pagganap ng system sa anumang paraan. Kapag naganap ang isang overvoltage, ang varistor ay nagbabago ng paglaban sa maliliit na halaga, ang pag-load ay nababawasan, at ang hinihigop na enerhiya ay nawala sa nakapalibot na espasyo.
Mga katulad na artikulo:
