Что такое MOV:Учебное пособие по металлооксидным варисторам

Что такое МОВ? Не каждый проект требует значительного источника питания. Иногда вам нужно подавать на ваши схемы определенное количество напряжения или даже защищать их от повреждений.

Итак, если вам нужно что-то для защиты ваших цепей от высоких уровней тока, регулирования напряжения и предотвращения сбоев в работе устройств, вы попали по адресу.

В связи с этим практически невозможно получить точное напряжение, необходимое для ваших цепей. К счастью, есть решение.

Все, что вам нужно, это варистор из оксида металла.

Кроме того, легко понять конструкцию металлооксидного варистора, поскольку он похож на обычный диод.

В этой статье мы дадим вам все необходимое, чтобы выбрать правильный MOV и собрать его для вашей печатной платы.

Вы готовы? Начнем.

Стандартный MOV

Что такое MOV

Различные приложения в мире электроники требуют защиты от больших токов или напряжений. Например, если ваша схема требует питания 3,3 В, но вместо этого получает 5,5 В. Чрезмерная мощность может повредить электрические компоненты.

Здесь MOV играет роль.

Хотя мы говорим MOV, мы не имеем в виду расширение файла MOV для видео и формата файла MOV. Мы говорим о металлооксидном варисторе.

Металлооксидный варистор является распространенным типом варистора, используемого для защиты цепи. Он представляет собой смесь оксида цинка и других оксидов металлов (кобальта, марганца и т. д.). Плюс эти компоненты остаются между двумя электродами – металлическими пластинами.

Кроме того, MOV являются важными компонентами для защиты широкого спектра тяжелых устройств от коротких всплесков напряжения.

Плата с MOV

Источник:Explainthatstuff.com

Другими словами, MOV представляет собой набор диодов, соединенных параллельно друг другу. Этот набор диодов создает диодные граничные переходы. Кроме того, его конструкция с параллельным режимом позволяет ему лучше справляться с энергией. Однако, если вы хотите обеспечить лучшее номинальное напряжение, соедините диоды последовательно.

MOV:Коллекция диодов

Источник:Flickr

MOV также считаются типом переменного резистора. Он изменяет свое сопротивление в зависимости от величины напряжения, которое вы прикладываете к своей цепи.

MOV уменьшает свое значение сопротивления, когда через него проходят большие токи. Кроме того, он также служит в качестве короткого замыкания. Таким образом, вы найдете MOV, подключенные параллельно с предохранителем, чтобы защитить ваш курс от скачков напряжения.

Варистор S14K385

Источник:Викисклад

Как работает MOV?

Как было сказано ранее, MOV представляет собой тип переменного резистора, который изменяет свое сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. В отличие от потенциометров, сопротивление MOV уменьшается при увеличении напряжения на нем, и наоборот.

Итак, как же работает этот сетевой фильтр?

При нормальной работе сопротивление MOV будет высоким, поэтому он потребляет минимальный ток.

Но когда в сети происходит всплеск, MOV поднимается выше порогового напряжения напряжения фиксации и потребляет больше тока.

По этой причине MOV рассеивает скачки напряжения и защищает другие электронные компоненты от повреждений.

Но есть одна загвоздка.

MOV может защитить вашу цепь только от коротких скачков или скачков напряжения. Устойчивые скачки напряжения могут повредить как MOV, так и курс. Кроме того, воздействие на MOV повторяющихся скачков высокого напряжения может привести к ухудшению его свойств.

Как? Потому что фиксирующее напряжение MOV снижается всякий раз, когда происходит скачок напряжения. Через некоторое время его можно уничтожить.

К счастью, у этой проблемы есть простое решение.

Вы обнаружите, что большинство MOV соединены последовательно с предохранителем (тепловым выключателем). Предохранитель срабатывает всякий раз, когда MOV потребляет из цепи высокие уровни тока. Как только переходное напряжение пройдет через компонент, MOV подготовится к следующему.

Производительность MOV

Этот варистор в основном работает как ограничитель перенапряжения в сети. Он не проводит электричество, когда напряжение на нем меньше напряжения фиксации. Тем не менее, MOV не будет работать, если он получит более высокий рейтинг всплеска, чем может выдержать варистор. Результатом этого является поврежденный MOV.

Поврежден MOV

Кроме того, производительность варистора со временем будет снижаться. Вы можете найти срок службы любого MOV в таблице производителей. График производителей даст вам подробные показания и диаграммы времени, тока и количества переходных импульсов, проходящих через компонент.

Ограничитель перенапряжения

Энергетическая оценка является еще одним фактором, влияющим на производительность MOV. Увеличение энергетического рейтинга влияет на срок службы варистора. По этой причине количество переходных импульсов, которые может обрабатывать MOV, изменится.

Вы также можете увеличить производительность, подключив параллельно больше варисторов. Повышение рейтинга также помогает повысить производительность MOV.

Еще одна замечательная особенность MOV — время отклика. MOV может закорачивать всплески в течение наносекунд. Однако на время отклика могут влиять некоторые особенности, такие как индуктивность выводов компонентов и способ монтажа.

Спецификации MOV

Вот некоторые моменты, на которые следует обратить внимание при покупке или создании MOV:

Максимальное рабочее напряжение

Это максимальное стационарное напряжение постоянного тока, с которым может работать MOV. Как правило, значение тока утечки должно быть меньше указанного значения.

Напряжение варистора

При выборе MOV по напряжению максимальное постоянное среднеквадратичное значение напряжения должно быть немного выше прогнозируемого напряжения питания. Например, среднеквадратичное значение 260 В для источника питания 230 В.

Максимальное напряжение фиксации

Вы можете получить это, когда подаете на компонент определенный импульсный ток. Это поможет вам достичь максимального пикового напряжения. Кроме того, это напряжение позволяет MOV рассеивать и проводить импульсный ток.

Бросок тока

Импульсный ток — это максимальный пиковый ток, который устройство может выдержать без повреждения. Обычно это происходит в течение определенного периода. Ваш MOV должен отводить импульсный ток, позволяя питать вашу цепь обычным током.

Всплеск смены

Импульсный сдвиг — это изменение напряжения после того, как импульсный ток проходит через MOV. Таким образом, когда происходит всплеск, он снижает номинальное напряжение фиксации и создает изменение напряжения после волны.

Поглощение энергии

Поглощение энергии — это максимальная энергия, которую конкретная форма волны рассеивает без особых проблем.

Чтобы запустить все ваши устройства, вы можете определить это значение, используя определенную управляемую схему с заранее определенными значениями.

Кроме того, вы можете выразить энергию в стандартных переходных процессах x/y. Здесь y — это продолжительность, необходимая для достижения половины пикового значения, а x — быстрый рост.

Емкость

Поскольку MOV представляет собой две металлические пластины с диэлектриком между ними, он действует как конденсатор в диапазоне нФ. Таким образом, чем больше размер, тем больше емкость. Однако это не влияет на подачу питания переменного или постоянного тока, пока не произойдет скачок напряжения.

Ток утечки

Ток, который течет из цепи переменного или постоянного тока в любом оборудовании на землю, называется током утечки. Это также относится к количеству тока, потребляемому варистором при работе ниже напряжения фиксации.

Время отклика

Время отклика относится к времени, когда MOV начинает работать после события выброса. Стандартное время отклика MOV составляет 500 пикосекунд. Однако нет необходимости сравнивать скорости отклика, поскольку большинство переходных напряжений имеют более медленное время нарастания. Точно так же схема напрямую влияет на время отклика MOV с выводами.

Максимальное напряжение переменного тока

Максимальное напряжение переменного тока — это максимальное среднеквадратичное напряжение, которое вы можете постоянно передавать на варистор. При выборе максимального среднеквадратичного значения оно должно быть немного выше фактического среднеквадратичного значения напряжения.

Цикл MOV т

В основном вы найдете MOV, подключенные параллельно предохранителю. Вот схема цепи, показывающая, что MOV работает в электронной схеме.

Схема MOV

Когда напряжение цепи находится в пределах номинальных значений, MOV будет иметь высокое сопротивление. Используйте, однако, когда происходит всплеск напряжения, он проходит через MOV и снижает сопротивление MOV до низкого значения. Таким образом, ток проходит через цепь, а не через MOV. Поэтому возникает короткое замыкание.

По этой причине большой всплеск напряжения проходит через MOV. Таким образом предохранитель перегорает и отключает цепь от сетевого напряжения.

Хотя в случае переходного напряжения высокое напряжение всегда вернется к норме. Плюс длительности сильного тока будет недостаточно, чтобы вывести из строя предохранитель. Таким образом, схема возобновляет свою штатную работу, когда напряжение нормализуется.

Таким образом, если вы обнаружите поврежденный MOV в своей цепи, это может быть результатом нескольких скачков высокого дополнительного напряжения.

Как его создать

Вы можете сделать варистор из оксида металла с керамическими порошками оксидов металлов и других оксидов металлов, таких как оксиды висмута и марганца. Самое главное, MOV состоит из оксида цинка (90%) и небольшого количества оксидов других металлов. Было бы полезно, если бы вы сохранили керамические порошки оксида металла нетронутыми между двумя электродами (металлическими пластинами).

Кроме того, зерна оксида металла создают диодный переход между каждым диодом. Следовательно, MOV представляет собой несколько последовательно соединенных диодов. Таким образом, вы можете вызвать обратный ток утечки, который происходит во всех соединениях, когда вы подаете небольшое напряжение на металлические пластины.

Сетевой фильтр

Символ MOV

Символ варистора очень похож на символ термистора. Он имеет символ первичного резистора в виде прямоугольника с диагональной линией, проходящей через него. Кроме того, он имеет небольшую дополнительную секцию, параллельную корпусу символа варистора. Это показывает нелинейный характер варистора. Вот как выглядит персонаж:

Символ MOV

Выбор правильного MOV для защиты

Теперь, когда мы знаем, что такое металлооксидный варистор и как он защищает вашу схему от переходного напряжения. Давайте рассмотрим несколько советов, которые помогут вам правильно выбрать металлооксидный варистор для защиты цепи.

1. Первое, что вам нужно сделать при выборе металлооксидного варистора, это определить постоянное рабочее напряжение. Это напряжение, которое вы подаете на варистор. Таким образом, вы должны выбрать варистор с максимальным напряжением постоянного или переменного тока, которое немного превышает приложенное напряжение.

Обычно люди выбирают варисторы с максимальным номинальным напряжением, на 10-15% превышающим фактическое напряжение сети.

Таким образом, если вы стремитесь к низкому току утечки, вы можете использовать варистор с более высоким рабочим напряжением.

<старт ="2">

Узнайте количество энергии, которое варистор может поглотить в случае скачка напряжения. Определить это можно с помощью простого эксперимента. Используйте максимальную нагрузку варистора во время скачка напряжения в соответствии со спецификациями, указанными в техпаспорте.

После завершения эксперимента выберите варистор на основе оксида металла, который рассеивает больше энергии, равной или немного превышающей требуемую энергию рассеяния во время скачка напряжения.

<старт ="3">

Рассчитайте импульсный ток, проходящий через варистор. В любом случае убедитесь, что вы выбрали варистор с эквивалентным импульсным током или немного выше требуемого номинального тока.

<старт ="4">

Аналогичным образом вы также должны найти требуемую рассеиваемую мощность. Поэтому убедитесь, что вы выбрали варистор с номинальной мощностью, равной или превышающей мощность, требуемую схемой в любом случае.

<старт ="5">

Если вы не знаете, какую мощность, импульсный ток и номинальную мощность выбрать, всегда выбирайте устройство с более высокой мощностью, энергетическим классом и пиковым током.

<старт ="6">

Наконец, выберите правильную модель, чтобы обеспечить правильное напряжение ограничения, которое вы можете выбрать на основе допустимого максимального значения напряжения для вашего входа или выхода. Убедитесь, что ваша схема выдерживает допустимое напряжение.

Приложение MOV

Вы можете использовать варистор на основе оксида металла для различных приложений. Вы можете использовать MOV в цепях, в которых есть риск скачков напряжения. Защита от перенапряжения и полосы являются более распространенным применением MOV.

Схема защиты от перенапряжения

Кроме того, вы можете найти MOV в источниках питания, подключенных к сети, различных линиях связи, системах передачи данных, цифровых камерах, компьютерах, системах питания, персональных цифровых помощниках и MP3-плеерах.

Менее распространенные приложения MOV включают микроволновые смесители для обнаружения, модуляции и преобразования частоты.

Округление

Выбор правильного металлооксидного варистора для защиты не является сложной задачей. Все, что вам нужно сделать, это понять, как работает MOV и как выбирать значения.

Работа варистора в чувствительных электронных схемах заключается в предотвращении превышения напряжением заданного значения. Это позволяет варистору стать устройством короткого замыкания, которое отключает протекание тока и предотвращает любые повреждения от повышенного напряжения.

У вас есть вопросы или опасения по поводу MOV? Не стесняйтесь связаться с нами; будем рады помочь.