Варистор – что это такое, каков его принцип работы и схема включения?

29.08.2024 Светлана 0 Comments

Варистор — радиоэлектронный компонент, используемый для защиты электронного оборудования от сетевых перенапряжений.

Это полупроводниковый резистор с нелинейными вольт-амперными характеристиками. В зависимости от приложенного напряжения сопротивление варистора может изменяться от сотен мегаом до десятков ом.

ВКонтакте Facebook Twitter Google+ Контент Minecraft:

В силовых цепях электронного оборудования полупроводниковые резисторы включаются параллельно предохранителям для подавления воздействия скачков напряжения в сети.

Название варистора на схеме – это название резистора, перечеркнутое пунктиром, что означает нелинейность.

Содержание

Принцип работы варистора

При нормальной работе полупроводниковый резистор имеет высокое значение сопротивления, но при превышении напряжения номинального напряжения из-за лавинного эффекта значение его сопротивления значительно падает и увеличивается ток. Напряжение на нем остается немного выше номинального, то есть в этом режиме он работает как стабилитрон.

Полупроводниковый резистор подключается к входному концу силовой цепи и вводит в схему собственную емкость. Это необходимо учитывать при проектировании для обеспечения стабильной работы устройства. Величина емкости прямо пропорциональна площади и обратно пропорциональна толщине.

Чтобы правильно подобрать компоненты защиты от перегрузок цепей питания электронного оборудования, необходимо понимать входное сопротивление источника питания и мощность импульса, возникающую при переходных процессах.

Длительность и период повторения скачка напряжения определяют максимальное значение тока, который может пройти через варистор. Если максимальное (пиковое) значение будет меньше, он перегреется и выйдет из строя.

Это значит, что для безаварийной работы компонент должен эффективно рассеивать энергию переходного импульса и возвращаться в исходное состояние.

Умельцам будет интересна статья со схемой термостата для инкубатора, собранного своими руками.

Классификация, достоинства и недостатки

В зависимости от рабочего напряжения полупроводниковые резисторы делятся на :

подходит для высокого напряжения (рабочее напряжение до 20 кВ);
Низкое напряжение (от 3 до 200 В).

Высоковольтные источники питания применяют для предотвращения перенапряжений в электросетях и электроустановках, а низковольтные — для защиты силовых цепей радиоэлектронной аппаратуры и аппаратуры.

К преимуществам полупроводниковых резисторов относятся:

Способен работать при высокой частоте и большой нагрузке;
бюджетный;
Широкая применимость;
надежность;
Простота в использовании.

Его недостатки проявляются в повышенных низкочастотных шумах и зависимости вольт-амперных характеристик от температуры.

Читайте также статью: Как включить линейку

Технология изготовления

Варисторы изготавливаются из порошка оксида цинка и карбида кремния по «керамической» технологии. Технология предполагает прессование деталей порошком, обжиг их в высокотемпературной печи, а затем покрытие корпуса электроизоляционным и влагостойким лаком.

Стандартная технология позволяет изготавливать полупроводниковые резисторы по индивидуальному заказу.

Параметры

Полупроводниковые резисторы имеют следующие характеристики параметров:

Видео: Принцип работы варистора.

Номинальное классификационное напряжение (В) – напряжение, при котором варистор пропускает ток 1мА;
Максимально допустимое переменное напряжение (В) — значение переменного напряжения, при котором ток варистора резко возрастает и выполняет свою защитную функцию;
Максимально допустимое постоянное напряжение (В) – как и в предыдущем случае, значение напряжения постоянного тока, при котором варистор переходит в режим защиты;
Максимальное предельное напряжение (В) – максимальное значение напряжения, которое варистор может выдержать, не повредившись, при его превышении он выйдет из строя: треснет, сгорит или сколется;
Максимальная поглощаемая энергия (Дж) — это максимальная энергия импульса, которую варистор может рассеивать в виде тепла, не повреждая его;
время срабатывания (нс) – время перехода из высокоомного состояния в низкоомное для большинства варисторов, это время составляет десятки наносекунд;
Допустимое отклонение – отклонение от квалификационного напряжения (%). Выражается в виде стандартизированных серий ±5%, ±10%, ±20% и т д

Маркировка варисторов, обозначения

Корпус каждого компонента обозначен буквами и цифрами. Расшифровав его, можно узнать характеристики электронного компонента.

Первая буква в обозначении указывает тип компонента: СН – нелинейный резистор.

Следующее число указывает материал, из которого изготовлен компонент, например, 1 означает, что материал — карбид кремния.

Цифра в знаке между двумя дефисами указывает тип конструкции: 1 – стержневая, 2 – дисковая.

Последующие цифры в отмеченном ряду указывают номинальное напряжение и допустимое отклонение в процентах.

Варистор неисправен Как проверить?

Пригодность компонентов можно проверить несколькими способами:

Визуальный осмотр на выявление прожогов, трещин корпуса, почернений кузова и т.п., которые могут свидетельствовать о неисправности комплектующих;
Для измерения сопротивления используйте омметр или мультиметр.

Заключение

В этой статье мы узнали, что такое варистор – резистор из полупроводникового материала с нелинейными вольт-амперными характеристиками, являющийся надежным и простым способом защиты электронного оборудования от импульсных перегрузок.

Если напряжение питания резко превышает номинальное напряжение питания, полупроводниковый резистор резко снижает свое сопротивление, шунтируя силовую цепь и принимая на себя нагрузку резко возросшего тока.