Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

В електрониката може да се разграничи група от компоненти, чиято задача е да ограничат напрежението. Един от тези елементи е варистор. Най-често това устройство може да се намери в повечето добри захранващи устройства. В тази статия ще говорим за това как работят варисторите и къде се прилагат.

Принцип на действие

Варистор е полупроводниково устройство със симетрична нелинейна токово-напрежение. В своята форма можем да заключим, че варисторът работи както в променлив, така и в постоянен ток. Разгледайте го по-подробно.

В нормално състояние, токът през варистора е изключително малък, той се нарича ток на утечка. Може да се разглежда като диелектричен компонент със специфичен електрически капацитет и може да се каже, че той не преминава ток. Но, при определено напрежение (на снимката е + - 60 Волта), то започва да предава ток.

С други думи, принципът на действие на варистор в защитни вериги прилича на искрова междина, само в полупроводниково устройство не възниква дъгов разряд, но вътрешното му съпротивление се променя. С намаляващо съпротивление, токът от единици на микроамперните се увеличава до стотици или хиляди ампера.

Условно графично изображение на варистора в схемите:

Обозначението на елемент в схемите наподобява нормален резистор, но линия, пресечена диагонално, върху която може да бъде вписана буквата U. За да намерите този елемент на дъската или във веригата - обърнете внимание на подписите, най-често те са означени като RU или VA

Външният вид на варистора:

Varistor настроен успоредно на веригата, за да я защити. Затова, когато импулсът на напрежението на защитената верига - енергията не се влива в устройството, а се разсейва като топлина на варистора. Ако енергията на импулса е твърде висока, варисторът ще изгори. Но концепцията ще изгори, две възможности за развитие. Или варисторът просто ще се разкъса, или кристалът му ще се разпадне и електродите ще се късат. Това ще доведе до изгаряне на коловозите и проводниците, или ще се възпламенят елементите на корпуса и други части.

За да се избегне това пред варистора, последователно с цялата верига, на сигнала или захранващия проводник се инсталира предпазител. След това, в случай на силен импулс на напрежение и продължителна работа или изгорял варистор, предпазителят също ще удари, като прекъсне веригата.

Ако накратко кажете за какво е предназначен този компонент - неговите свойства ви позволяват да предпазите електрическа верига от катастрофални пикове на напрежение, които могат да възникнат както на информационни линии, така и на електрически линии, например при превключване на мощни електрически уреди. Ще обсъдим този въпрос по-долу.

приспособление

Варисторите са разположени доста просто - вътре има кристал от полупроводникови материали, най-често цинков оксид (ZiO) или силициев карбид (SiC). Екструдираният прах от тези материали се подлага на високотемпературна обработка (изпичане) и се покрива с диелектрична обвивка. Те се намират или във вариант с аксиални изводи, за монтиране в отвори на печатна платка, както и в SMD пакет.

Фигурата по-долу илюстрира вътрешната структура на варистора:

Основни параметри

За да изберете правилно варистора, трябва да знаете основните му технически характеристики:

  1. Класификационно напрежение, може да се нарича Un. Това е напрежението, при което ток от 1 mA започва да тече през варистора, с допълнителен излишък, токът нараства като лавина. Този параметър е посочен в маркировката на варистора.
  2. Номинално разсейване на мощността P. Определя колко елемент може да се разсее при запазване на неговите характеристики.
  3. Максималната енергия на един импулс W. Измерена в джаули.
  4. Максимален токов импулс Ipp. Докато фронтът нараства в 8 µs, а общата му продължителност е 20 µs.
  5. Капацитет в затворено състояние - Ко. Тъй като в затворено състояние варисторът е един вид кондензатор, тъй като електродите му са разделени от непроводим материал, той има определен капацитет. Това е важно, когато устройството се използва във високочестотни вериги.

Има и два вида стрес:

  • Um ~ е максималната ефективна или rms променлива;
  • Um = - максимална константа.

Маркиране и избор на варистор

На практика, например, при поправка на електронно устройство, трябва да се работи с маркирането на варистор, обикновено то е направено във формата на:

20D 471K

Какво е това и как се разбира? Първите символи 20D са диаметърът. Колкото по-голям е той и колкото по-дебел е, толкова повече енергия може да разсейва варистора. Освен това, 471 е класификационен стрес.

Може да има и други допълнителни знаци, обикновено показващи производителя или характеристиката на компонента.

Сега да видим как да изберем правилния варистор, така че да изпълнява правилно функцията си. За да изберете компонент, трябва да знаете във веригата с какво напрежение и вид на ток ще работи. Например, може да се предположи, че за защита на устройствата, работещи в 220V верига, трябва да се използва малко по-висок варистор с класификационно напрежение (за да работи при значителна превишена скорост), т.е. 250-260V. Това по принцип не е вярно.

Факт е, че в вериги 220V с променлив ток - това е действителната стойност. Ако не влизате в подробности, амплитудата на синусоидалния сигнал в корена е 2 пъти по-голяма от ефективната стойност, т.е. 1, 41 пъти. В резултат на това амплитудното напрежение в нашите гнезда е 300-310 V.

240 * 1.1 * 1.41 = 372 V.

Където 1.1 е коефициентът на безопасност.

При такива изчисления, елементът ще започне да работи, когато токовото напрежение надвиши 240 волта, което означава, че неговото напрежение за класификация трябва да бъде най-малко 370 волта.

По-долу са дадени типичните оценки на варисторите за мрежи с променливо напрежение с напрежение в:

  • 100V (100-120) - 271 k;
  • 200V (180 ~ 220) - 431k;
  • 240 V (210 ~ 250) - 471 k;
  • 240 V (240 ~ 265) - 511 k.

Приложение в ежедневието

Целта на варисторите е да защитят веригата по време на импулси и пренапрежения на линията. Това свойство позволява на разглежданите елементи да намерят използването им като защита:

  • комуникационни линии;
  • Информационни входове на електронни устройства;
  • електрически вериги.

В повечето евтини захранвания не се инсталира никаква защита. Но в добри модели на входния набор варистори.

В допълнение, всеки знае, че компютърът трябва да бъде свързан към захранването чрез специален удължителен кабел с бутон - захранващ филтър. Той не само филтрира шума, но и инсталира варистори в нормални филтърни вериги.

Често електротехниците препоръчват да се защитават китайските LED лампи чрез инсталиране на варистор успоредно на касетата. Други устройства също са защитени, някои инсталират варистор в гнездото или в щепсела, за да защитят свързаното оборудване.

За да предпазите целия апартамент - можете да инсталирате варистор на DIN-рейка, в добри устройства има истински мощни варистори с диаметър на юмрука в кутията. Пример за такова устройство е OIN-1, който е показан на снимката по-долу:

В заключение бих искал да отбележа, че целта на варистора е да защити всяка електрическа верига. Принципът на действие се основава на промяната в съпротивлението на полупроводниковата структура под въздействието на високо напрежение. Напрежението, при което ток от 1 mA започва да тече през елемент, се нарича напрежение за класификация. Този диаметър на елемента е основният параметър при избора. Може би сме обяснили по достъпен начин какво е варистор и защо е необходимо, задавайте въпроси в коментарите, ако нещо не ви е ясно.

И накрая, препоръчваме да прегледате полезни видеоклипове по темата на статията:

Със сигурност не знаете:

  • Какви са смущенията в захранването
  • Принципът на действие на СДП
  • Как да си направим мощен филтър със собствените си ръце
  • Как да проверите резистора у дома

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Знание