Существует много приспособлений, при помощи которых организуется защита чувствительных электронных схем и устройств, являющихся частью радиоэлектронной цепи, от высоковольтных переходных процессов и скачков напряжения. Одним из таких действенных средств является варистор, который представляет собой двухвыводной твердотельный полупроводниковый устройство с симметричной нелинейной вольтамперной чертой (ВАХ).
Устройство, свойства и принцип деяния варистора
Данный радиоэлемент, использующийся в сетях неизменного и переменного тока, обеспечивает защиту электроники с помощью стабилизации напряжения. Основная особенность состоит в том, что сопротивление устройства стопроцентно находится в зависимости от напряжения в цепи, изменяясь автоматом. Другими словами, если напряжения увеличивается, варистор перебегает из изолирующего состояния в состояние электропроводящее. Данный механизм работы варистора позволяет охарактеризовать его как нелинейный либо переменный резистор.
Когда появляется перенапряжение, угрожающее чувствительной электронике, варистор фактически одномоментно изменяет свое сопротивление от сотен МОм до 10-ов Ом, замыкая цепь. Так как устройство является безынерционным элементом, он способен восстанавливать свои характеристики одномоментно, что обеспечивает эффективную защиту от импульсных выбросов. Обычно, в паре с нелинейным резистором располагается плавкий предохранитель, который сгорает при скачке напряжения, разрывая цепь.
Различают 2 главных вида варисторов:
- низковольтные – рассчитаны на рабочее напряжение от 3 до 200 В (применяются для защиты радиокомпонентов в низковольтных цепях);
- высоковольтные – работают в цепях со значениями тока до 20 кВ (используются для защиты электрических сетей и установок).
Устройство варистора не является сложным, так как устройство делается способом спекания оксида цинка либо карбида кремния с добавлением связывающих веществ. После термообработки поверхность приобретенной базы покрывается металлом (обычно, в форме 2-ух дисков), к которому припаиваются железные выводы (луженая медь). Поверх конструкции наносится диэлектрик в виде глиняной либо эпоксидной оболочки.
Главные свойства и характеристики варисторов:
- очень допустимое напряжение – от нескольких вольт до нескольких 10-ов киловольт;
- время срабатывания – измеряется в наносекундах;
- наибольшая энергия поглощения – измеряется в Джоулях;
- емкость – находится в зависимости от приложенного напряжения;
- напряжение систематизации – обычно, составляет 1 мА;
- наибольший импульсный ток – измеряется в Амперах;
- допустимое отклонение – указывается в процентах.
Маркировка варисторов и использование
На корпус каждого такового устройства наносятся числа и буковкы, которые несут внутри себя информацию о свойствах радиоэлемента: допустимое отклонение, форм-фактор (диск либо стержень), очень допустимое напряжение, поперечник, тип устройства (металлооксидный либо оскидноцинковый). Стоит учесть вероятное различие по напряжениям и уровням тока, так как каждый производитель имеет право устанавливать маркировку без помощи других.
Обширное использование варисторов обосновано их эффективностью и доступностью, широким спектром напряжения, простотой выполнения, долгим сроком службы, также возможностью отслеживания перепадов напряжения. Посреди недочетов можно выделить низкочастотный шум, утрату параметров с течением времени, огромную емкость и зависимость вольтамперной свойства от температуры.
Данные составляющие можно повстречать фактически в любом секторе электроники:
- телекоммуникационное оборудование – модемы и роутеры, DECT-телефоны, абонентское оборудование и сетевые карты;
- низковольтное оборудование и одноплатные устройства – компы, контроллеры и измерительные приборы, мед оборудование, дистанционные датчики и интерфейсы;
- электросети и сетевые фильтры – бытовая электроника, автоматы и промышленные источники питания, LED-драйверы, блоки питания и ИБП, также сетевые фильтры и измерители мощности;
- авто электроника – сервоприводы и контроллеры, Абс, блоки управления и шины данных;
- промышленное оборудование большой мощности – насосы, компрессоры и движки, соленоиды и силовые реле, боты, также драйверы и массивные источники питания.
Проверка элемента
Зная, как работает варистор, можно просто проверить его на исправность. Существует три метода проверки данного компонента. 1-ый из них – самый обычный, так как представляет собой зрительный осмотр (трещинкы, следы оплавления либо вздутия сходу будут приметны). Если устройство запылено, рекомендуется очистить его от пыли. 2-ой метод востребует наличия и опыта работы с мультиметром, который должен демонстрировать сопротивление поближе к бесконечности. 3-ий метод востребует прозвонить цепь, что востребует отпаять одну из ножек нелинейного резистора (рабочий варистор не пропустит ток). В случаях, когда маркировка на корпусе варистора стерта, поможет мегомметр.
Советы по выбору
Описание варистора на веб-сайте поможет подобрать лучший тип устройства для защиты электрического оборудования от перегрузок. Для этого необходимо знать такие характеристики, как мощность импульсов, образующихся при коммутации, также величина сопротивления источника на входе. Для действенной защиты рекомендуется выбирать устройство с напряжением, имеющим маленькой припас к номинальному.
Хоть время срабатывания варистора и является хорошим значением, но в некоторых случаях оно оказывается недостающим. В качестве кандидатуры существует разработка SMD-резисторов, время срабатывания которых варьируется от 0,5 наносекунд и выше.
Варисторы: как работают, главные свойства и характеристики, схема подключения
В этой статье мы побеседуем о том, зачем нужен варистор, каковой его принцип деяния и как делается его подключение и проверка детали на исправность.
Варистором именуется нелинейный резистор, который применяется в радиоэлектронных цепях и обеспечивает защиту включенных в сеть устройств от перенапряжения. Его отличительной чертой является нелинейная вольт-амперная черта. Зависимо от величины воздействующего на деталь напряжения ее сопротивление может колебаться в значимых границах – от нескольких 10-ов до сотен миллионов Ом. В этой статье мы побеседуем о том, зачем нужен варистор, каковой его принцип деяния и как делается его подключение и проверка детали на исправность.
Как работает варистор?
На схеме варистор обозначается значком резистора, перечеркнутого на искосок, что показывает на его нелинейность.
Когда нелинейный резистор работает в обыкновенном режиме, его сопротивление велико. Но оно сильно понижается при возрастании напряжения выше номинальной величины, что приводит к значительному увеличению тока. Таким макаром, разность потенциалов удерживается на уровне, несколько превосходящем номинал. Варистор, работающий в этом режиме, делает функцию стабилизации напряжения.
Нелинейный резистор, будучи присоединенным на входе электроцепи, добавляет к ее емкости свою. Для устойчивой работы защищаемых устройств это нужно учитывать при проектировании полосы.
На рисунке представлена стандартная схема подключения варистора.
Для правильного подбора защитного элемента принципиально знать мощность импульсов, имеющих место при переходных процессах, также величину выходного сопротивления источника.
От наибольшей силы тока, которую нелинейный резистор способен пропустить через себя, зависит частота повторений выбросов напряжения, также их продолжительность. Если она очень мала для определенной цепи, защитный элемент стремительно придет в негодность из-за перегрева. Потому, дабы варистор работал безотказно в течение долгого времени, он должен обеспечивать действенное рассеивание импульсной энергии при переходном процессе. Потом деталь должна стремительно ворачиваться в начальное состояние.
Достоинства и недочеты варисторов
Основными преимуществами нелинейного резистора является:
возможность работы под значительными нагрузками, также на высочайшей частоте;
большой диапазон использования;
Недочетом элемента является низкочастотный шум, создаваемый им при работе. Не считая того, его вольт-амперная черта в высочайшей степени находится в зависимости от температуры.
Варисторы: свойства и характеристики
Нелинейные резисторы, как и любые другие радиотехнические детали, владеют вблизи отличительных черт. Главные характеристики варисторов таковы:
классификационное номинальное напряжение. Это рабочее напряжение элемента, при котором он пропускает ток величиной 1 мА;
наибольшее напряжение ограничения. Так именуется напряжение, которое деталь способна выдержать без вреда себе. Если этот показатель будет превышен, защитный элемент выйдет из строя;
наибольшее неизменное напряжение. Это показатель неизменного напряжения, при достижении которого происходит резкое возрастание проходящего через деталь тока, и она делает стабилизирующую функцию;
наибольшее переменное напряжение. Так именуется показатель переменного напряжения, по достижении которого врубается защитный режим нелинейного резистора;
допустимое отклонение. Этим термином обозначается выраженное в процентах отклонение разности потенциалов от величины классификационного напряжения.
время срабатывания. Это время, которое нужна находящемуся в высокоомном состоянии на переход в низкоомное;
наибольшая поглощаемая энергия. Так обозначается наибольшая величина импульсной энергии, которая может быть преобразована в термическую без вреда для варистора.
Разобравшись с механизмом работы нелинейного резистора и его основными параметрами, перейдем к заключительному вопросу – как можно проверить его исправность?
Как проверить варистор?
Существует 2 метода проверки работоспособности этого элемента:
зрительный осмотр корпуса;
измерение сопротивления особым устройством.
При наружном осмотре корпусной части можно узреть потемнения, трещинкы либо следы подгорания, по которым можно прийти к выводу о том, что деталь неприменима к эксплуатации. Если зрительно недочетов не приметно, но исправность элемента вызывает сомнения, придется пользоваться тестером (мультиметром) либо омметром. Разберемся, как проверить варистор мультиметром. Основным аспектом тут является сопротивление детали – чем оно больше, тем лучше. Элемент с низким сопротивлением подлежит подмене. Необходимо отметить, что пробитый варистор, обычно, просто найти методом зрительного осмотра, даже не пользуясь тестером. Не считая того, когда покоробленная радиодеталь находится в цепи, предохранитель повсевременно выбивает.
Для проверки нужно:
отпаять один из выводов проверяемой детали. В неприятном случае прозвонка, вероятнее всего, не даст достоверного результата, так как пойдет по другим участкам цепи;
поставить переключатель тестера в режим замера сопротивления на максимум;
прикоснуться щупами устройства к выводам проверяемой детали;
снять показания индикатора (шкалы).
Определять сопротивление необходимо дважды, меняя полярность подключения тестера.
Проверка мультиметром позволяет точно найти, когда варистор находится в обрыве – в процессе измерения устройство будет демонстрировать нескончаемое сопротивление.
В интернет-магазине DIP8.RU можно приобрести по доступной стоимости разные радиодетали и элементы высокого свойства, в том числе и варисторы. Весь продукт сертифицирован. По всем вопросам, касающимся черт деталей и дизайна заказа, вы сможете обратиться по телефону, обозначенному в разделе «Контакты».
