Символы варистора:полное руководство по его работе и применению

Представьте себе:вы без проблем работаете над своим электрическим проектом. Затем у вас начинаются проблемы с скачками напряжения. Во-первых, вы будете паниковать. И это потому, что эта ситуация плохо влияет на схему. Но есть и хорошая новость:варистор — идеальный электрический компонент для этой работы. Вы не знакомы с термином? Варистор относится к электронной части, электрическое сопротивление которой отличается от приложенного напряжения. Кроме того, есть то, что мы называем символами варистора. Термин относится к представлению схемы варистора. Таким образом, он представляет собой диагональную линию с небольшим добавленным сечением, проходящим через прямоугольник. Подробнее об этом мы поговорим позже в статье. Короче говоря, мы познакомим вас со всем, что нужно новичку.

Начнем.

Что такое варистор?

Варистор

Варистор — это термин в мире электротехники, который объединяет два слова:переменный и резистор. Вы также можете назвать полупроводниковый прибор с двумя клеммами VDR (резистор, зависящий от напряжения).

Название VDR связано с тем, что устройство помогает защитить электронные устройства от переходных процессов перенапряжения. Другими словами, его сопротивление имеет тенденцию самопроизвольно изменяться в зависимости от изменения напряжения на устройстве.

Таким образом, когда напряжение варистора увеличивается, сопротивление уменьшается. И резкое падение сопротивления при чрезмерном увеличении напряжения.

Поскольку варистор помогает защитить цепи от любых скачков или колебаний напряжения, очень важно разместить его в шунте с защищаемым устройством. Варистор подобен диоду из-за своей нелинейной, неомической вольтамперной характеристики. Но он отличается от диода тем, что имеет одинаковые характеристики для направлений (правая и левая стороны) протекающего напряжения.

Первоначально инженеры конструировали варисторы традиционно, комбинируя два выпрямителя, таких как выпрямители из оксида германия или оксида меди. И сделали комбинацию в антипараллельной конфигурации. Но в наши дни инженеры используют комбинированные керамические оксидно-металлические материалы.

Эти материалы подходят для демонстрации направленного поведения в микроскопическом масштабе. Отсюда можно назвать устройство МОВ (металлооксидный варистор). Кроме того, примерами варисторов являются реостат и потенциометр.

Символы варистора

Значок варистора

Как мы упоминали ранее, символ варистора представляет собой схему с небольшим добавленным участком на одном конце диагональной линии, пересекающей прямоугольник, который является корпусом резистора. Плюс на картинке видно, что природа варистора нелинейная.

Без сомнения, вы можете встретить другие символы, обозначающие варистор в различных случаях. Но этот широко используется и поддерживается в соответствии с общими стандартами.

Каковы характеристики варистора?

Когда у вас есть резистор, зависящий от напряжения, вы должны ожидать переменное нелинейное сопротивление. И это обычно зависит от напряжения, которое вы подаете. Тем не менее, при нормальных условиях нагрузки импеданс имеет тенденцию быть высоким.

Однако импеданс уменьшается до низкого значения, если превышено пороговое значение напряжения. Кроме того, когда вы подвергаете цепь воздействию переходного процесса высокого напряжения, варистор срабатывает, проводя и ограничивая переходное напряжение. И цель состоит в том, чтобы гарантировать, что переходное напряжение достигает безопасного уровня.

Кроме того, варистор эффективно защищает цепь, частично поглощая и проводя энергию входящего скачка напряжения.

Металлооксидный варистор является наиболее распространенным типом варистора. Если вы знакомы с диодным переходом, то заметите, что границы зерен варистора обладают полупроводниковыми свойствами P-N-перехода. И вы можете построить устройство с объединенной матрицей зерен оксида цинка.

Варистор из оксида металла

Также можно сравнить разветвленную сеть диодов, соединенных параллельно и последовательно, с матрицей беспорядочно ориентированных зерен. Кроме того, когда вы подвергаете MOV повторяющимся скачкам напряжения, он имеет тенденцию к деградации. То есть фиксирующее напряжение MOV немного уменьшается после каждой волны. А уровень снижения зависит от соотношения между джоулевым рейтингом MOV и пульсом.

Кроме того, вы можете испытать возможный режим отказа, если напряжение фиксации продолжает снижаться. А это может привести к пожароопасности. Таким образом, лучший способ избежать этой ситуации — подключить MOV последовательно с тепловым предохранителем. Таким образом, устройство может отключиться в случае перегрева.

Но чтобы свести к минимуму деградацию в целом, крайне важно ограничить воздействие скачков напряжения, используя высокое фиксирующее напряжение, которое соответствует возможностям защищаемой цепи.

Как работают варисторы?

Принцип работы варистора прост. Но очень важно понимать концепцию скачков напряжения и то, как они возникают в системе. Во-первых, важно отметить, что большинство всплесков переключаются.

Имея это в виду, вы можете сказать, что при отключении индуктивной цепи может произойти скачок высокого напряжения. А волна существует благодаря мгновенному высвобождению энергии, запасенной индуктивностью. Существует правило, которое гласит:«Когда вы отключаете перенапряжение, оно удваивает напряжение». Кроме того, когда вы включаете импульс, это приводит к двойному току.

Таким образом, варистор предлагает высокое напряжение, путь с низким сопротивлением, а низкое напряжение - путь с высоким сопротивлением. Тем не менее, вы также можете увидеть изменение сопротивления в зависимости от напряжения на кривой статического сопротивления варистора. Кривая также имеет нелинейный характер, не подчиняющийся закону Ома.

Другими словами, когда вы прикладываете небольшое напряжение к электроду, по нему течет лишь незначительный ток. Напротив, когда вы используете большое напряжение, вы заметите пробой. А происходит это из-за обратной утечки через диодные переходы.

Пробой обычно происходит из-за туннелирования электронов и термоэлектронной эмиссии, которая инициирует значительный ток. В результате вы заметите нелинейную вольт-амперную характеристику.

Тем не менее, вы можете показать связь между напряжением и током:

я =к ^. В ^а

Где:

• Я – текущий
• В – напряжение
• а – степень нелинейности

Типы варисторов

Доступны следующие основные типы варисторов:

1. Варистор на основе оксида металла — ранее обсуждался этот тип как вариант нелинейного подавителя переходных процессов, который содержит оксид цинка в матрице из оксидов других металлов, таких как марганец, кобальт и висмут, между двумя металлическими пластинами.

2. Варистор из карбида кремния — вариант, который доминировал на рынке до появления MOV. В его состав входит карбид кремния. Кроме того, они были полезны в приложениях с высоким напряжением.

Но у него есть существенная загвоздка, которая потребляет значительный ток в режиме ожидания. Следовательно, вам нужно будет использовать последовательный разрыв, чтобы снизить энергопотребление в режиме ожидания.

Приложения Varistor

Из всего, что вы здесь прочитали, легко сказать, что варисторы являются чувствительными устройствами к изменению напряжения. И у них есть некоторые загвоздки. Например, варисторы не обеспечивают защиту от провалов напряжения, скачков тока при запуске устройств или тока при коротком замыкании.

Но преимущества перевешивают недостатки. Например, они также являются быстродействующими устройствами защиты от перенапряжения. Кроме того, вы можете использовать биполярные устройства как для источников постоянного, так и переменного тока. Поэтому неудивительно, что производители используют их для подавления освещения промышленного оборудования и переходных процессов в сети от бытовых приборов.

Варисторы полезны в следующих приложениях:

• Защита микропроцессора
• Защита промышленного переменного тока высокой мощности
• Защита электронного оборудования

Электронный предохранитель резервной защиты

• Защита автомобильной электроники

Устройство защиты цепи для автомобилей

• Защита на уровне платы низкого напряжения
• Защита источника питания

Защита питания ИБП

• Ограничитель скачков напряжения

Диод для подавления скачков напряжения

• Защита телефонных и других линий связи
• Сетевые фильтры для защиты от перенапряжения

Защита от перенапряжения источника питания

• Защита от перенапряжений для систем кабельного телевидения
• Подавление переходных процессов оборудования радиосвязи

Человек с радиосвязью

Тестирование варистора

Вы можете быстро проверить варистор с помощью мультиметра. Процесс начинается, когда вы включаете мультиметр и убедитесь, что вы правильно его настроили. То есть прибор должен считывать сопротивление, умноженное на 1000 Ом. Затем вы можете прикоснуться метровым щупом к свободному проводу варистора, пока второй щуп остается подключенным.

Как только вы закончите этот шаг, обратите внимание на сопротивление на измерителе. Если сопротивление относительно низкое, значит, варистор ужасен. Но если значение сопротивления близко к бесконечности, это означает, что варистор в хорошем состоянии.

На этом этапе вы можете удалить провод и установить новый варистор того же номинала, если предыдущий неисправен. Однако, если варистор исправен, снова припаяйте отсоединенный провод.

Кроме того, важно отметить, что варисторы относятся к разным категориям в зависимости от диапазона напряжения, в котором они могут работать без повреждений. Другие факторы, на которые следует обратить внимание при выборе варистора, включают:

• Рабочее напряжение
• Максимальный ток
• Энергетическая ценность (джоули)
• Пробивное напряжение

Заключительные слова

В большинстве случаев невозможно избежать событий, сопровождающихся огромной энергией, таких как удар молнии. Но вы можете уберечь себя от последствий события с помощью варисторов, поскольку они помогают нейтрализовать скачки сетевого напряжения. И это веская причина, почему варисторы используются во многих приборах, от бытовых до промышленных.

Если вы планируете приступить к этому проекту, очень важно знать символ варистора, который указывает на нелинейный характер полупроводникового устройства.

Что вы думаете о варисторах? Пробовали ли вы внедрять их в свои электронные проекты? Или нужно больше ясности по теме? Мы будем более чем рады помочь. Свяжитесь с нами.