Zweck und Funktionsprinzip des Varistors. Varistor. Funktionsprinzip und Anwendung. Optimaler Arbeitsmodus

Kein einziges Stromnetz ist vor Spannungseinbrüchen gefeit, es gibt viele Gründe, die dieses Phänomen verursachen, von Überlastung bis hin zu Phasenungleichgewichten. Solche Würfe können Haushaltsgeräte lahmlegen, sodass fast alle modernen elektronischen Geräte geschützt sind. Wenn nach einem erneuten Ausfall der Stromversorgung eines Geräts die Sicherung durchgebrannt ist, beeilen Sie sich nicht, das Gerät einzuschalten, nachdem Sie sie ausgetauscht haben. Überprüfen Sie für alle Fälle den Varistor mit einem Tester oder Multimeter auf Funktionsfähigkeit.

Eigenschaften

Ein Varistor ist ein Halbleiterwiderstand mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie, sein Diagramm ist in Abbildung 2 dargestellt.

Reis. 2. Typische Strom-Spannungs-Kennlinien: A – Varistor, B – konventioneller Widerstand

Wie aus der Grafik ersichtlich ist, steigt der Strom stark an, wenn die Spannung am Halbleiter den Schwellenwert erreicht, was durch eine Abnahme des Widerstands verursacht wird. Diese Eigenschaft ermöglicht den Einsatz des Varistors als Schutz gegen transiente Spannungsspitzen.

Funktionsprinzip, Bezeichnung im Diagramm, Anwendungen

Äußerlich ähnelt der Varistor einem Kondensator, sein innerer Aufbau ist jedoch, wie aus Abbildung 3 ersichtlich, völlig anders.

Abbildung 3. Der Aufbau des Varistors (1) und seine Bezeichnung in den Diagrammen (2)

Bezeichnungen:

• A – zwei Metallelektroden in Form einer Scheibe;
• B - Einschlüsse von Zinkoxid (die Größe der Kristalle wird nicht beobachtet);
• C – Halbleiterhülle, hergestellt auf Basis synthetischer Härter (Epoxide);
• D – Keramikisolator;
• E – Schlussfolgerungen.

Abbildung 3 zeigt neben dem Aufbau auch die Bezeichnung des Elements auf den Schaltplänen (2).

Dieses Funktionsprinzip ermöglicht es, den Ausfall elektronischer Geräte bei einem kurzfristigen Spannungsabfall zu verhindern. Ein langer Impuls führt zu einer Überhitzung und Zerstörung des Varistors, aber dieser Vorgang braucht Zeit. Obwohl die Berechnung in Sekundenbruchteilen erfolgt, reicht dies in den meisten Fällen aus, um die Sicherung auszulösen.

Aus diesem Grund ist nach dem Austausch der Sicherung eine Überprüfung des Varistors (äußere Inspektion und Prüfung mit einem Multimeter) erforderlich. Andernfalls führt der nächste Spannungsabfall mit hoher Wahrscheinlichkeit zur Zerstörung der Komponenten des elektronischen Geräts.

Beispiel für eine Schutzimplementierung

Abbildung 4 zeigt einen Ausschnitt des Schaltplans der Computer-Stromversorgung, der deutlich eine typische Varistorverbindung zeigt (rot hervorgehoben).

Abbildung 4. Varistor im ATX-Netzteil

Der Abbildung nach zu urteilen, wird in der Schaltung das Element TVR 10471K verwendet. Wir verwenden es als Beispiel für die Markierungsdekodierung:

• die ersten drei Buchstaben geben den Typ an, in unserem Fall ist es die TVR-Serie;
• die nächsten beiden Ziffern geben den Gehäusedurchmesser in Millimetern an, unser Teil hat jeweils einen Durchmesser von 10 mm;
• gefolgt von drei Ziffern, die die Betriebsspannung für dieses Element angeben. Es wird wie folgt dekodiert: XXY = XX * 10 y, in unserem Fall sind es 47 * 10 1, also 470 Volt;
• Der letzte Buchstabe gibt die Genauigkeitsklasse an, „K“ entspricht 10 %.

Sie können auch eine einfachere Kennzeichnung finden, zum Beispiel K275, in diesem Fall ist K die Genauigkeitsklasse (10 %), die nächsten drei Ziffern geben die Größe der effektiven Spannung an, also 275 Volt.

Nachdem wir nun die Grundlagen behandelt haben, können wir mit der Überprüfung des Varistors fortfahren

Bestimmen Sie den Zustand des Elements (Schritt-für-Schritt-Anleitung)

Für diesen Vorgang benötigen wir folgende Werkzeuge:

• Schraubendreher (normalerweise Kreuzschlitz). Um an die Netzteilplatine zu gelangen, müssen Sie das Gehäuse des elektronischen Geräts demontieren, hier kommt es nicht auf einen Schraubendreher an.
• Bürste, zum Reinigen der Leiterplatte. Wie die Praxis zeigt, sammelt sich im Netzteil viel Staub an. Dies gilt insbesondere für Geräte mit Zwangskühlung, ein typisches Beispiel ist ein Computer-Netzteil.
• Lötkolben. Im Leistungsteil des Netzteils befinden sich auf der Platine große Leiterbahnen und keine kleinen Elemente, sodass der Einsatz von Geräten mit einer Leistung von bis zu 75 Watt zulässig ist.
• Kolophonium und Lot.
• Multimeter oder anderes Gerät, mit dem Sie den Widerstand messen können.

Wenn alle Werkzeuge bereit sind, können Sie mit dem Vorgang fortfahren. Wir handeln nach folgendem Algorithmus:

Wichtiger Punkt! Stellen Sie vor der Widerstandsmessung sicher, dass Ihre Finger nicht die Stahlspitzen der Sonden berühren. In diesem Fall zeigt das Gerät den Widerstand der Haut an.

1. Nach dem Austausch (falls erforderlich) montieren wir das Gerät.

Was ist ein Varistor und wofür wird er verwendet, das Funktionsprinzip von Varistoren, ihre Strom-Spannungs-Eigenschaften werden berücksichtigt, die Hauptparameter inländisch hergestellter Varistoren sowie Parameter für Scheibenvaristoren der TVR-Serie werden angegeben. Wie sieht ein Varistor aus, der in Haushaltsfunkgeräten verwendet wird, und wie sehen leistungsstarke Varistoren aus?

Das Funktionsprinzip des Varistors

Varistoren, Varistoren (der Name leitet sich von den beiden Wörtern Variable Resistors – wechselnde Widerstände) ab – dabei handelt es sich um Halbleiterwiderstände (Metalloxid oder Zinkoxid), die die Eigenschaft haben, ihren Widerstand stark von 1000 MΩ auf mehrere zehn Ohm zu reduzieren, wenn die Spannung an ihnen ansteigt über dem Schwellenwert liegt.

Dabei wird der Widerstand umso kleiner, je stärker die Spannung wirkt. Die typische Strom-Spannungs-Kennlinie eines Varistors weist eine ausgeprägte nichtlineare symmetrische Form auf (Abbildung 1), d. h. er kann auch mit Wechselspannung betrieben werden.

Reis. 1. Volt-Ampere-Kennlinie des Varistors.

Varistoren sind parallel zur Last geschaltet und bei einem Eingangsspannungsanstieg fließt der Hauptrauschstrom durch sie und nicht durch das Gerät.

Somit leiten Varistoren Störenergie in Form von Wärme ab. Ebenso wie der Gasentlader ist der Varistor ein Element mit Mehrfachwirkung, stellt seinen hohen Widerstand jedoch viel schneller wieder her, nachdem die Spannung entfernt wurde.

Die Vorteile von Varistoren gegenüber Gasentladern sind:

• höhere Geschwindigkeit;
• trägheitslose Verfolgung von Spannungsabfällen;
• verfügbar für einen größeren Betriebsspannungsbereich (von 12 bis 1800 V); o lange Lebensdauer;
• geringere Kosten haben.

Varistoren werden häufig in Industrieanlagen und Haushaltsgeräten eingesetzt:

• zum Schutz von Halbleiterbauelementen: Thyristoren, Triacs, Transistoren, Dioden, Zenerdioden;
• zum elektrostatischen Schutz der Eingänge von Funkgeräten;
• zum Schutz vor elektromagnetischen Überspannungen in leistungsstarken induktiven Elementen;
• als Funkenlöschelement in Elektromotoren und Schaltern.

Arten von Varistoren

Die typische Überspannungsreaktionszeit für Varistoren beträgt 25 Nanosekunden (ns) oder weniger, reicht jedoch möglicherweise nicht aus, um einige Arten von Geräten zu schützen (1 ns oder weniger für den elektrostatischen Schutz).

Daher zielt die Verbesserung der Fertigungstechnologie von Varistoren weltweit darauf ab, deren Geschwindigkeit zu erhöhen.

Beispielsweise gelingt es S+M Epcos dank der Verwendung der SIOV-CN-Mehrschichtstruktur bei der Herstellung von Varistoren und deren SMD-Design (Leadless Surface Mount Design), eine Reaktionszeit von weniger als 0,5 ns zu erreichen (bei solchen Elementen). befinden sich auf der Leiterplatte. Um die angegebene Geschwindigkeit zu erreichen, ist es bereits erforderlich, die Induktivität der externen Anschlussleiter zu minimieren.

Beim Scheibenaufbau von Varistoren erhöht sich die Reaktionszeit aufgrund der Induktivität der Leitungen auf mehrere Nanosekunden.

Kurze Reaktionszeit, hohe Zuverlässigkeit, hervorragende elektrische Spitzenleistung über einen weiten Betriebstemperaturbereich und geringe Größe machen Mehrschichtvaristoren zur ersten Wahl für ESD-Schutzelemente.

Reis. 2. Aussehen von Varistoren.

Reis. 3. Aussehen leistungsstarker Varistoren.

Beispielsweise gelten in der Mobilfunkindustrie Multilayer-Varistoren bereits als Standard im ESD-Schutz.

CN-Varistoren können zuverlässig vor statischen Entladungen schützen: Tastaturen, Fax- und Modemanschlüsse, Ladegerätanschlüsse, analoge Eingänge für integrierte Schaltkreise, Mikroprozessorausgänge.

Eigenschaften von Varistoren

Hauptparameter die zur Beschreibung verwendet werden Eigenschaften von Varistoren, Sind:

• Unklassifizierungsspannung, normalerweise gemessen bei einem Strom von 1 mA – dies ist ein bedingter Parameter, der beim Markieren von Elementen angegeben wird;
• Um – die maximal zulässige effektive Wechselspannung (rms);
• Um= - die maximal zulässige Gleichspannung;
• P ist die durchschnittliche Nennverlustleistung. Dies ist diejenige, die der Varistor während seiner gesamten Lebensdauer abführen kann, während die Parameter innerhalb der festgelegten Grenzen bleiben.
• W ist die maximal zulässige absorbierte Energie in Joule (J), wenn sie einem einzelnen Impuls ausgesetzt wird.
• Ipp ist der maximale Impulsstrom mit einer Anstiegszeit/Impulsdauer von 8/20 µs;
• Co ist die im geschlossenen Zustand gemessene Kapazität. Während des Betriebs hängt ihr Wert von der angelegten Spannung ab. Wenn der Varistor einen großen Strom durch sich selbst leitet, sinkt er auf Null.

Der Wert von W bestimmt, wie lange eine Überlastung (mit einer maximalen Leistung von Pt) funktionieren kann, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung des Varistors besteht, d. h.:

Für die Anwendung wird die Betriebsspannung der Varistoren anhand der zulässigen Verlustenergie und der maximal zulässigen Spannungsamplitude ausgewählt. Die Klemmspannung entspricht in etwa der Qualifikationsspannung (Un) des Varistors.

Für ein Netz mit einer Effektivspannung von 220 V (50 Hz) werden üblicherweise Varistoren mit einer Klassifizierungsspannung von mindestens 380 ... 430 V eingebaut. Für einen Varistor mit einer Klassifizierungsspannung von 430 V, mit einem Stromimpuls von 100 A wird die Spannung auf etwa 600 V begrenzt.

In Russland ist das Progress-Werk (Uchta) der größte Hersteller von Varistoren (CH2-1, BP-1, CH2-2). Die Parameter einiger dieser Varistoren sind in der Tabelle angegeben. 1.

Tabelle 1. Hauptparameter der im Inland hergestellten Varistoren.

Varistortyp

Notiz. Die Kapazität für heimische Varistoren ist nicht angegeben.

Aus der gesamten Vielfalt der im Ausland hergestellten Varistoren sind die Parameter eines der Typen mit Scheibendesign in Tabelle 2 aufgeführt (andere Typen haben ähnliche Parameter).

Sie werden für Betriebsspannungen von 4 bis 1500 V in kleinen Schritten hergestellt, aber Sie werden wahrscheinlich nicht alle Nennwerte der Serie im Angebot finden (bei Bedarf können Sie sie für jede Spannung für die Lieferung großer Mengen bestellen), aber Sie In der Regel können die nächstliegenden Nennwerte aus der Serie mit zunehmender Spannung verwendet werden.

Tabelle 2. Hauptparameter der Scheibenvaristoren der TVR-Serie.

Varistor

Um die Verlustleistung zu erhöhen, können Varistoren in Reihe (oder parallel, wenn sie nach identischen Parametern ausgewählt werden) geschaltet werden. Die Größe von Varistoren hängt von der Leistung ab, aber da solche Elemente mit Impulsüberlastung arbeiten, wird häufiger die Verlustenergie in Joule angegeben:

was mit der Leistung durch das Verhältnis zusammenhängt:

Um einen Varistor mit der notwendigen Verlustenergie zum Schutz von Lasten auszuwählen, die mehr als 1 ... 2 kW verbrauchen, können Sie sich in praktischen Berechnungen an der folgenden Formel orientieren:

• W ist die maximale Momentanenergie in Joule;
• P ist die Nennlastleistung pro Phase, W;
• a ist der Nichtlinearitätskoeffizient des Varistors;
• f ist die Frequenz der Wechselspannung, Hz;
• n ist der Wirkungsgrad der geschützten Last.

Der maximal zulässige Wert der Verlustenergie des eingesetzten Varistors muss diesen Wert überschreiten.

Da eine Überhitzung des Varistors zu dessen Beschädigung führt, werden solche Elemente auch mit einzigartigen Eigenschaften hergestellt, beispielsweise mit einem Temperaturschutz – einem unterbrechenden mechanischen Kontakt im geschützten Stromkreis, der die Zuverlässigkeit des Geräts deutlich erhöht.

Einen Vergleich der Hauptmerkmale von Varistoren verschiedener Typen finden Sie im Internet. Sein Kern liegt in der Tatsache, dass inländische Hersteller Komponenten nach technischen Parametern herstellen, die nicht schlechter sind als im Ausland (obwohl es für einen Funkamateur viel schwieriger ist, sie zu kaufen – importierte kann man oft im Angebot finden).

Als Hauptnachteil des Varistors ist seine große Eigenkapazität zu nennen, die in den Stromkreis eingebracht wird. Je nach Bauform, Typ und Nennspannung kann diese Kapazität zwischen 80 und 30.000 pF liegen.

Für einige Anwendungen kann jedoch eine große Kapazität von Vorteil sein, beispielsweise bei einem Filter, der die Funktion der Spannungsbegrenzung kombiniert (für solche Anwendungen können Sie die Herstellung von Varistoren mit erhöhter Kapazität bestellen).

Der zweite Nachteil ist die geringere maximal zulässige Verlustleistung im Vergleich zu Ableitern (um die Verlustleistung zu erhöhen, vergrößern die Hersteller das Varistorgehäuse).

Literatur: Nützliche Programme für Funkamateure, Buch 5. Shelestov I.P.

Varistor (wörtliche Übersetzung aus dem Englischen – Widerstand mit variablem Widerstand) – ein Halbleiter mit einer nichtlinearen Strom-Spannungs-Kennlinie (Vah).

Alle Elektrogeräte werden berechnet an seine Betriebsspannung (in Häusern 220 V oder 380 V) angeschlossen werden. Wenn ein Spannungsstoß auftritt (anstelle von 220 V werden 380 V angelegt), können die Geräte durchbrennen. Dann kommt der Varistor zur Rettung.

Das Funktionsprinzip von Varistoren

Im Normalzustand hat der Varistor einen sehr hohen Widerstand (laut verschiedenen Quellen von Hunderten Millionen Ohm bis zu Milliarden Ohm). Es leitet fast keinen Strom durch sich selbst. Sobald die Spannung den zulässigen Wert überschreitet, verliert das Gerät tausende oder sogar millionenfach seinen Widerstand. Nachdem sich die Spannung normalisiert hat, wird ihr Widerstand wiederhergestellt.

Wenn der Varistor parallel zu einem Elektrogerät angeschlossen ist, fällt bei einem Stromstoß die gesamte Last darauf und die Geräte bleiben sicher.

Das Funktionsprinzip des Varistors Wenn man es an den Fingern erklärt, läuft es auf Folgendes hinaus. Bei einem Sprung im Stromnetz fungiert es als Ventil und leitet einen elektrischen Strom in einem solchen Volumen durch sich selbst, dass das Potenzial auf das erforderliche Niveau reduziert wird. Nachdem sich die Spannung stabilisiert hat, schließt dieses „Ventil“ und unser Stromkreis funktioniert wie gewohnt weiter. Dies ist der Zweck des Varistors.

Hauptmerkmale und Parameter

Es ist zu beachten, dass es sich um ein universelles Gerät handelt. Es ist in der Lage, sofort mit allen Stromarten zu arbeiten: Gleichstrom, Impulsstrom und Wechselstrom. Dies liegt daran, dass er selbst keine Polarität hat. Bei der Herstellung werden hohe Temperaturen verwendet, um das Silizium- oder Zinkpulver zu verlöten.

Zu berücksichtigende Parameter:

Um den richtigen Varistor auszuwählen, muss manchmal die Kapazität berücksichtigt werden. Es hängt stark von der Größe des Geräts ab. TVR10431 hat also 160 nF, TVR 14431 370 nF. Aber auch Teile mit dem gleichen Durchmesser können eine unterschiedliche Kapazität haben, sodass der S14K275 440 nF hat.

Arten von Varistoren

Im Aussehen gibt es:

• Film;
• in Form von Tabletten;
• Stange;
• Scheibe.

Der Stab kann mit einem beweglichen Kontakt geliefert werden. Sie werden entsprechend dem Namen aussehen. Darüber hinaus gibt es Niederspannung 3-200 V und Hochspannung 20 kV. Bei ersterem schwankt der Strom zwischen 0,0001-1 A. Dies hat keinen Einfluss auf die Bezeichnung nach dem Schema. In Funkgeräten werden natürlich Niederspannungsgeräte verwendet.

Zu Überprüfen Sie die Funktion des Varistors Sie müssen auf das Aussehen achten. Es befindet sich am Eingang des Stromkreises (wo die Stromversorgung erfolgt). Da durch ihn - im Vergleich zum geschützten Stromkreis - ein sehr großer Strom fließt, wirkt sich dies in der Regel auf sein Gehäuse aus (Späne, verbrannte Stellen, Verdunkelung der Lackschicht). Und auch auf der Platine selbst: An der Lötstelle können sich Montagespuren ablösen und die Platine dunkler werden. In diesem Fall muss es ersetzt werden.

Auch wenn keine sichtbaren Anzeichen vorliegen, kann es sein, dass der Varistor defekt ist. Um die Funktionsfähigkeit zu überprüfen, müssen Sie einen seiner Ausgänge ablöten, andernfalls überprüfen wir die Schaltung selbst. Zum Wählen wird normalerweise ein Multimeter verwendet (obwohl Sie es natürlich auch mit einem Megger versuchen können, müssen Sie nur die Spannung berücksichtigen, die es erzeugt, um den Varistor nicht zu verbrennen). Das Klingeln ist nicht schwer, die Verbindung zu den Kontakten wird hergestellt und der Widerstand gemessen. Wir stellen den Tester auf den maximal möglichen Grenzwert ein und stellen sicher, dass der Wert nicht weniger als einige hundert MΩ beträgt, vorausgesetzt, dass die Spannung des Multimeters die Spannung des Varistors nicht überschreitet.

Jedoch, unendlicher Widerstand, vorausgesetzt, dass das Ohmmeter ziemlich leistungsstark ist (wenn Sie dieses Wort verwenden können), deutet dies ebenfalls auf eine Fehlfunktion hin. Bei der Prüfung eines Halbleiters muss beachtet werden, dass dieser noch ein Leiter ist und einen Widerstand aufweisen muss, sonst liegt ein vollständig verbranntes Teil vor.

Nachschlagewerk und Kennzeichnung von Varistoren

Wenn ein Austausch erforderlich ist, hilft die Varistorführung. Zunächst benötigen wir die Kennzeichnung des Varistors, diese befindet sich in Form von lateinischen Buchstaben und Zahlen auf dem Gehäuse selbst. Obwohl dieses Element in vielen Ländern hergestellt wird, weist die Kennzeichnung keine grundlegenden Unterschiede auf.

Verschiedene Hersteller und Markierungen sind unterschiedlich 14d471k und znr v14471u. Die Parameter sind jedoch dieselben. Die ersten Ziffern „14“ sind der Durchmesser in mm, die zweite Zahl 471 ist die Spannung, bei der der Vorgang (Öffnen) erfolgt. Separat zur Kennzeichnung. Die ersten beiden Ziffern (47) sind die Spannung, die nächste ist der Koeffizient (1). Es zeigt, wie viele Nullen Sie nach der Zahl 47 einfügen müssen, in diesem Fall 1. Es stellt sich heraus, dass das zu testende Gerät mit 470 V plus oder minus dem Fehler arbeitet, der neben dieser Zahl steht. In unserem Fall steht dieser Buchstabe „k“ nach und bedeutet 10 %, also 47 V.

Eine weitere Markierung ist s10k275. Fehleranzeige steht vor der Spannung, die Spannung selbst wird ohne Koeffizienten angezeigt - 275 V. Anhand der betrachteten Beispiele sehen wir, wie die Markierung bestimmt werden kann: Wir messen den Durchmesser des Geräts, wir finden diese Maße auf dem Varistor, anderen Zahlen zeigen die Spannung an. Wenn die Markierung, zum Beispiel kl472m, nicht ermittelt werden kann, müssen Sie im Internet nachsehen.

Durchmesser. Importierter tvr 10471 kann durch 10d471k ersetzt werden, aber seien Sie vorsichtig mit 7d471k, letzteres hat eine kleinere Größe. Je größer der Wert, desto größer ist grob gesagt die Verlustleistung. Wenn wir ein Gerät mit kleinerem Durchmesser platzieren, besteht die Gefahr, dass es sich verbrennt. Beispielsweise hat die 10d-Serie einen Arbeitsstrom von 25 A und k1472m 50 A.

Um das richtige Element richtig auszuwählen, muss nicht nur die Versorgungsspannung berücksichtigt werden. Viele Berechnungen werden beispielsweise unter Beibehaltung der gewünschten Geschwindigkeit (Betrieb) oder einer niedrigen Betriebsspannung durchgeführt. Dabei kommen sogenannte Schutzdioden zum Einsatz. Dazu gehören bzw04. Bei der Verwendung ist unbedingt auf die Polarität zu achten.

Geräuschunempfindlichkeit. Ein Nachteil ist die Entstehung von Interferenzen. Um sie zu bekämpfen, werden Kondensatoren verwendet, beispielsweise AC472M, die parallel zum Varistor geschaltet sind.

Auf dem Diagramm wird der Varistor als Widerstand bezeichnet, ein leeres Rechteck mit einer durchgestrichenen Linie im 45-Grad-Winkel und hat den Buchstaben u.

Ein Widerstand kann als passives Element in einem Stromkreis beschrieben werden. Widerstände werden hauptsächlich zur Steuerung der elektrischen Parameter (Spannung und Strom) in einem Stromkreis mithilfe einer physikalischen Eigenschaft eines Widerstands namens Widerstand verwendet.

Es gibt verschiedene Arten von Widerständen:

• Widerstände mit konstantem Widerstand (Kohlenstoff, Folie, Metallfolie, Draht)
• Widerstände mit variablem Widerstand (drahtgewickelte variable Widerstände, Potentiometer, variable Keramik-Metall-Widerstände, Rheostate)
• ein spezieller Widerstandstyp, z. B. ein Fotowiderstand, ein Varistor usw.

In diesem Artikel gehen wir ausführlich auf das Funktionsprinzip des Varistors, den Anschlussplan und die Anwendung des Varistors in der Praxis ein. Aber zunächst müssen wir wissen, was ein Varistor ist.

Varistor. Was ist das?

Varistor- Hierbei handelt es sich um einen Sondertyp, dessen Widerstand sich unter Einwirkung einer angelegten Spannung ändert. Daher wird er auch als voltabhängiger Widerstand (VDR) bezeichnet. Dieses nichtlineare Halbleiterelement erhielt seinen Namen vom Wort variabler Widerstand (VARiable-Widerstand)

Diese Varistoren werden als Sicherheitsvorrichtung verwendet, um kurze vorübergehende Spannungsspitzen in einem Stromkreis zu verhindern. In Aussehen und Größe ähnelt der Varistor einem Kondensator und wird daher oft mit diesem verwechselt.

Das Funktionsprinzip des Varistors

Im normalen Betriebszustand weist der Varistor einen hohen Widerstand auf. Immer wenn die Übergangsspannung stark ansteigt, sinkt der Widerstand des Varistors sofort. Dadurch beginnt er, Strom durch sich selbst zu leiten und reduziert so die Spannung auf ein sicheres Niveau.

Es gibt verschiedene Typen, der Metalloxid-Varistor wird jedoch am häufigsten in elektronischen Geräten verwendet. Wie oben erwähnt, besteht der Hauptzweck eines Varistors in elektronischen Schaltkreisen darin, den Schaltkreis vor übermäßigen transienten Spannungsspitzen zu schützen. Diese Transienten sind in der Regel auf die Entladung statischer Elektrizität und Blitzüberspannungen zurückzuführen.

Das Funktionsprinzip eines Varistors lässt sich leicht verstehen, wenn man sich die Kurve des Widerstands gegenüber der angelegten Spannung ansieht.

Die obige Grafik zeigt, dass bei normaler Betriebsspannung (z. B. Niederspannung) sein Widerstand sehr hoch ist und wenn die Spannung den Nennwert des Varistors überschreitet, beginnt sein Widerstand zu sinken.

Die Strom-Spannungs-Kennlinie (CVC) des Varistors ist in der Abbildung oben dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass eine kleine Spannungsänderung eine große Stromänderung verursacht.

Der Spannungspegel (Klassifizierungsspannung), bei dem der durch den Varistor fließende Strom 1 mA beträgt, ist der Pegel, bei dem der Varistor von nicht leitend in leitend wechselt. Dies liegt daran, dass immer dann, wenn die angelegte Spannung größer oder gleich der Nennspannung ist, ein Lawineneffekt auftritt, der dazu führt, dass der Varistor aufgrund der Widerstandsreduzierung leitet.

Auch wenn der kleine Leckstrom schnell ansteigt, liegt die Spannung daher geringfügig über dem Nennwert. Daher reguliert der Varistor die Spannung der Transienten relativ zur angelegten Spannung.

Varistoranwendung

Die obige Abbildung zeigt Beispiele für den Einsatz eines Varistors in verschiedenen Stromversorgungsschutzsystemen. Betrachten wir jeden Fall einzeln.

Dieses Schema stellt den Schutz einer einphasigen Stromleitung dar. Wenn die Übergangsspannung vom Netzwerk zu den Leistungsklemmen des Geräts gelangt, verringert dieser Spannungsstoß den Widerstand des Varistors und schützt so den Stromkreis.

Varistorserie 07K, 10K, 14K, 20K- ein Zinkoxid-Schutzelement, das unter dem Einfluss der angelegten Spannung seinen eigenen Widerstand sofort ändern kann. charakteristisch ausgeprägt nichtlineare und symmetrische Strom-Spannungs-Kennlinien bieten die Möglichkeit, Varistoren in Gleich-, Wechsel- und Impulsstromkreisen zu betreiben.

Arbeitsprinzip Varistor liegt in seiner Fähigkeit in einer Sache von Nanosekunden (bis zu 25 ns) seinen eigenen Widerstand auf eine Marke von mehreren Ohm senken, wenn er einer Spannung ausgesetzt wird, die den Nennwert überschreitet – die Ansprechspannung, Betriebsstrom solange es reichen kann 100A.

Im Normalzustand erreicht der Widerstand des Varistors mehrere hundert MΩ, und da Varistoren angeschlossen sind Parallelschaltung, dann fließt kein Strom durch es und es wirkt als Dielektrikum. Der Impulssprung treibt den Varistor in Aktion, wodurch sein Widerstand sinkt – es entsteht ein Kurzschluss und die Sicherung, die unbedingt vor dem Varistor installiert werden muss, löst aus und der Stromkreis öffnet sich.

Im Moment des Betriebs wird die überschüssige Last umgeleitet, absorbierte Energie(Vor 282 J mit einem Stromimpuls 2,5 ms) wird als Wärmestrahlung gestreut. Dabei spielen die Gesamtabmessungen des Varistors eine wesentliche Rolle – die Gesamtoberfläche des Varistors hat einen proportionalen Einfluss auf die Möglichkeit, den Spannungsimpuls zu dämpfen, ohne das Gerät selbst zu zerstören.

Varistoren der Serien 07K, 10K, 14K, 20K die Form einer Scheibe haben(Scheibenvaristoren) unterschiedlicher Dicke mit unidirektionalen Drahtanschlüssen vom radialen Typ. Die vorgestellten Varistoren werden durch Pressen hergestellt pulverisiertes Zinkoxid(ZnO).

Das Gehäuse von Varistoren ist mit der Nennspannung und der entsprechenden Spannungstoleranz gekennzeichnet ( ±10 %). Bei Mustern importierter Varistoren wird bei der Kennzeichnung der Toleranz eine symbolische Bezeichnung verwendet, beispielsweise zeigt der Buchstabe K eine Toleranz von ± 10 % an, der Buchstabe M eine Toleranz von ± 20 %.

Varistoren werden parallel zum geschützten Gerät installiert durch Löten von Leitungen. Um den größtmöglichen Schutz zu erreichen, wird empfohlen, zwei identische Varistoren zu verwenden, die parallel zueinander geschaltet sind, und eine zusätzliche Sicherung in Reihe vor den Varistoren zu installieren.

Anwenden Bereitstellung von Varistoren 07K, 10K, 14K, 20K zum Schutz von Elementen vor Überspannung in Stromversorgungen und -systemen, Haushalts- und Militärgeräten, Telekommunikations- und Messgeräten.

Detaillierte Eigenschaften, Dekodierung der Markierungen, Gesamtabmessungen, allgemeine Anordnung der Varistoren 07K, 10K, 14K, 20K nachfolgend aufgeführten. Unser Unternehmen garantiert die Qualität und den Betrieb von Varistoren für 2 Jahre ab Kaufdatum; Qualitätszertifikate liegen vor.

Der Endpreis für Zinkoxid-Varistoren 07K, 10K, 14K, 20K hängt von der Menge, der Lieferzeit und der Zahlungsweise ab.