интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Варистор - что это такое? Варисторы: принцип работы, типы и применение. Варистор что это такое обозначение на схеме


Как проверить варистор мультиметром - пошаговая инструкция с видео

Один из этапов ремонта любого радиотехнического (электронного) устройства – диагностика всех его элементов. Это объясняется тем, что во многих случаях визуально «вычислить» неисправную деталь невозможно. Варистор в различных схемах встречается довольно часто, так как обеспечивает эффективную защиту отдельных участков цепи от резких скачков напряжения, что нередко происходит в процессе эксплуатации аппаратуры.

Проверку варистора рекомендуется проводить обычным мультиметром, который всегда под рукой у хорошего хозяина. С тем, как это сделать, мы и разберемся.

varistory2

Варистор – одна из разновидностей сопротивления, имеющая нелинейную характеристику. Данный резистор, включаемый параллельно участку схемы, который он должен защищать, в обычном режиме бездействует, не оказывая никакого влияния на ее параметры. Но при возникновении резкого скачка напряжения, превышающего допустимые пределы рабочего значения, сопротивление варистора уменьшается (иногда чуть не до нуля), и он «принимает» на себя этот импульс (шунтирует цепь). То есть излишек энергии электрической из схемы «удаляется» и преобразуется на данном резисторе в тепловую. В этом и заключается принцип защиты эл/цепи от перегрузки.

1

Проверка варистора мультиметром

Критерий оценки исправности детали – ее сопротивление. Коротко можно сказать так – чем его значение выше, тем лучше. Если оно сравнительно небольшое, то целесообразность дальнейшего использования радиодетали довольно сомнительна. Необходимо заменить.

Что сделать:

  • Отпаять хотя бы один вывод варистора. Его проверка мультиметром в схеме, как правило, дает неверный результат. Причина понятна – «прозвонка» может идти по другим цепям.
  • Переключатель тестового прибора перевести в режим «измерение сопротивления» (предел – максимальный).

После этого достаточно приложить щупы мультиметра к выводам варистора и посмотреть на индикатор (шкалу). Измерение производится дважды, со сменой полярности подключения прибора.

Что учесть при проверке

Во многих источниках указывается, что номинал любого сопротивления имеет определенный допуск, в пределах которого он может отклоняться от обозначенного на корпусе значения. Здесь чистая арифметика. Если резистор на 150 Ком, а погрешность 10%, это значит, что при проверке мультиметром сопротивление может лежать в пределах от 135 до 165 (КОм).

Этим нередко и руководствуются малоопытные радиолюбители. Варисторы же обозначаются по-другому. После литер «СН» (сопротивление нелинейное) стоят цифры, указывающие на особенности использованного материала и конструкции этого резистора. Следующее за ними число, после которого стоит символ «± … %», показывает предельное напряжение и допуск. Поэтому исправность варистора определяется приблизительно, по величине измеренного сопротивления. Оно должно быть как можно больше (о чем уже сказано выше).

Varistor

Если номинал всего несколько КОм, то варистор следует заменить. Даже при отсутствии обрыва токопроводящего слоя велика вероятность того, что с такой радиодеталью схема в некоторых случаях будет работать некорректно. Как результат – сбои во всей аппаратуре.

electroadvice.ru

как проверить мультиметром и расшифровать результат

варистор Варистор представлен полупроводниковым резистором с нелинейно зависящей от прилагаемого напряжения проводимостью.

Как правильно установить варистор, как проверить мультиметром этот прибор и грамотно определить, а затем устранить неполадки в таком элементе — вопросы, наиболее часто встречающиеся при эксплуатации устройства защиты или шунта.

Принцип измерения

Чтобы определиться с принципом измерения, необходимо учесть основные параметры и характеристики стандартного варистора, которые представлены:
  • Un, или классификационным напряжением, как правило, измеряемым при токовых показателях на уровне 1 мA. Данный параметр принято считать условным и определять согласно маркировке, нанесенной на корпус элемента.
  • Um, или предельно допустимыми показателями среднеквадратичного, так называемого действующего напряжения переменного типа.
  • Um=, или предельно допустимыми показателями уровня задействованного постоянного напряжения.
  • Р, или номинальными показателями среднестатистической рассеиваемой мощности. Именно такой уровень мощности способен рассеиваться при помощи варистора в процессе эксплуатации. Правило действует при условии сохранения выставленных предварительно параметров и основных пределов.
  • W, или максимально допустимыми показателями поглощаемой энергии, измеряемой джоулями (Дж), под воздействием единичных импульсов.
  • Iрр, или максимальными показателями токовых импульсов при наличии времени нарастания или длительности импульса в пределах 8/20 мкc.
  • Со, или емкостью, измеряемой в закрытом положении. Данное значение в процессе эксплуатации напрямую будет зависеть от прилагаемого напряжения. Однако при прохождении высокой токовой нагрузки показатель падает до отметки «ноль».
  • W, или периодом воздействия перегрузки при максимальных показателях мощности, обозначаемой Pт в условиях низкого риска повреждения варистора.

Уровень рабочего напряжения варистора подбирается в соответствии с предельно допустимыми показателями рассеивающей энергии и максимальным параметром амплитуды напряжения. Ориентировочные расчеты в этом случае выполняются при уровне переменного напряжения не более Uвх <= 0,6Un и при постоянном напряжении — Uвх < 0,85Un.

как проверить варистор

Схема проверки варистора мультиметром

Конструкция варистора представлена парой металлических дисковидных электродов, оксидноцинковыми вкраплениями, синтетической полупроводниковой оболочкой, а также керамическим изолятором и выводами.

Нормальный режим работы предполагает наличие высокого сопротивления в устройстве. При превышении номинального напряжения происходит лавинный эффект, а также отмечается сильное падение сопротивления и возрастание токовой нагрузки. Таким образом, показатели напряжения на варисторе остаются прежними, и происходит работа устройства в параметрах стабилитрона.

Для правильного выбора защитного элемента и с целью предотвращения перегрузки в цепях эксплуатируемого электронного прибора очень важно учитывать показатели входного сопротивления источника и уровень мощности импульсов, которые возникают на стадии переходных процессов.

Измерение сопротивления

мультиметрВаристор относится к категории важных электронных компонентов, предназначенных для защиты дорогостоящих современных устройств от поломки в результате скачков напряжения.

Варисторы, получившие слишком сильный электрический толчок, могут оставаться на низких показателях сопротивления и потребуют проведения проверки.

Процесс измерения уровня сопротивления не отличается особой сложностью. С этой целью необходимо подготовить паяльник с мощностью в пределах 15-35 Вт, канифоль и припой, набор стандартных и крестовых отвёрток, а также плоскогубцы с длинным носиком и мультиметр.

Работы по измерению показателей сопротивления и тестирования варистора могут выполняться двумя основными способами.

мультиметрХотите узнать, как проверить диод мультиметром? Читайте подробную инструкцию на нашем сайте.

Схемы последовательного и параллельного подключения ламп представлены тут.

Замена патрона в люстре — достаточно простое мероприятие, которое под силу любому непрофессионалу. Подробно о том, как это сделать, вы узнаете из этой статьи.

Проверка при отсутствии спецификации

Если отсутствует спецификация производителя, то первый вариант проверки является более предпочтительным. При таком способе проверки прибор отключается от электрической сети питания, после чего при помощи отвертки вскрывается его корпус и определяется место расположения предохранителя.

После визуального осмотра предохранитель извлекается и тестируется. Перегоревший или пришедший в негодность предохранитель подлежит замене.

Только после проверки предохранителя определяется расположение и работоспособность варистора, который чаще всего является ярко окрашенным в красный, синий или жёлтый цвет диском небольших размеров.

Как правило, варистор бывает зафиксирован на предохранительном держателе. Сначала необходимо произвести визуальный осмотр устройства и исключить наличие поверхностных оплавлений, деформаций или подпалин.

блок питания

Варистор в блоке питания АТХ

После осмотра выполняется отсоединение одного из проводов, который нагревается при помощи паяльника до расплавления припоя. Затем удаляется припой, а варистор извлекается из схемы посредством плоскогубцев. Проверка элемента осуществляется посредством измерения уровня его сопротивления:

  • включенный мультиметр переводится в положение регулятора, позволяющего определить показатели сопротивления;
  • щупы мультиметра фиксируются на концах варистора;
  • производится измерение уровня сопротивления элемента.

Отсутствие тестирования варистора после замены пришедшего в негодность предохранителя в условиях перепада напряжения вполне может спровоцировать разрушение основных элементов электронного устройства.

Неисправный варистор, выявленный в процессе тестирования мультиметром, следует заменить новым устройством с аналогичной маркировкой.

Проверка при наличии спецификации

типы варисторовДругим распространённым способом проверки варистора является тестирование элемента согласно спецификации производителя, которая представлена испытательной инструкцией и стандартной схемой устройства.

При маркировке варистора после литеры «СН», обозначающей сопротивление нелинейного типа, указывается цифровое обозначение, которым определяются конструктивные особенности и вид материала тестируемого элемента.

Числовым обозначением, дополненным символом «В±…%», определяется уровень предельного напряжения и допуск.

Важно помнить, что исправность тестируемого при помощи мультиметра варистора может быть определена только приблизительно, в соответствии с величиной измеренных показателей и уровнем сопротивления.

Расшифровка результата

В процессе визуального осмотра или тестирования мультиметром удаётся определиться с работоспособностью варистора, а также принять решение о необходимости замены такого элемента в приборе.

Показатели замеряемого сопротивления перегоревшего варистора всегда превышают 100 Ом.

В этом случае удаляются свинцовые остатки, после чего от схемы аккуратно отсоединяется сам варистор.

Извлеченный элемент заменяется новым, с аналогичными параметрами. Тестируемые мультиметром элементы, обладающие сопротивлением более 1 млн Ом, замене не подлежат.

сборка потолочной люстрыПроцесс монтажа люстры зависит от типа прибора. Прежде чем выяснить, как собрать люстру, нужно разобраться с конструкцией прибора.

Схема энергосберегающей лампы и типы ламп вы найдете в этом материале.

Видео на тему

proprovoda.ru

что это такое? Варисторы: принцип работы, типы и применение

Варистор – что это такое, где он применяется, и зачем необходим? Данный элемент электронных схем довольно редко используется, поэтому название его не на слуху. Давайте исправим это и ознакомимся с его работой и принципом устройства.

Общая информация

варистор что это такое

Электроустановки обладают изоляцией, которая соответствует номинальному напряжению. Реальный показатель может отличаться от теоретического значения. Но работа будет обеспечиваться в случае, если отклонение невелико и находится в рамках разрешенного диапазона. И всё же электрооборудование часто выходит из строя из-за импульса напряжения. Так называют резкое изменение характеристики в определённой точке, когда следует восстановление до первоначального уровня за небольшой промежуток времени. Импульсы могут быть грозовые и коммутационные. Чтобы защититься от таких перепадов, используют различные устройства, среди которых вентильные разрядники, фильтры, цепочки и много других разработок. Но наиболее успешным оказался варистор. Что это такое? Так называют эффективное и дешевое средство защиты от импульсов, которое базируется на нелинейных полупроводниковых резисторах. Принцип их действия прост: варистор включается параллельно к защищаемому оборудованию и в нормальном режиме на него влияет рабочее напряжение защищаемого устройства. Когда наступает экстренная ситуация, то он начинает функционировать как изолятор. Их отличительной чертой является симметричная и хорошо выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика.

Действия варистора

варистор маркировкаКогда возникает импульс, то устройство в силу нелинейности характеристики быстро уменьшает свое сопротивление (до долей Ома) и шунтирует нагрузку. Таким образом она защищается, а поглощенная энергия рассеивается в виде тепла. Во время таких процессов в варисторах может протекать ток величиной в несколько тысяч ампер. Учитывая практически безынерционность устройства, после того как импульс погашен, он опять становится прибором с большим сопротивлением. Таким образом, в нормальных условиях он не влияет на работу электрооборудования. Но есть будут импульсы опасного напряжения, то будьте уверены – они срежутся. Это обеспечивает сохранность даже слабой изоляции.

Самые популярные образцы

Говоря про варистор, что это такое, нельзя обойти стороной материалы, из которых он изготавливается. Наибольшее распространение получили те устройства, которые сделаны с использованием оксида цинка. Это обусловлено несколькими причинами:

  1. Простота изготовления.
  2. Цинк имеет хорошую способность к поглощению высокоэнергетических импульсов напряжения.

Создаются они по «керамической» технологии, которая включает в себя прессование, обжиг, нанесение электродов и электроизоляции, пайку выводов и монтаж влагозащитных покрытий. Благодаря простоте изготовления они могут создаваться даже под индивидуальные заказы.

Маркировка

варистор как проверить

Мы уже достаточно внимания уделили изучению того, чем является варистор. Маркировка этого прибора сложна, и поэтому при приобретении устройства о нём нельзя судить по данным, размещенным на корпусе. Рассмотрим на вот таком примере: есть CNR-06D400K. CNR – это название типа, в данном случае перед нами металлооксидный варистор. 06 – он имеет диаметр в 6 миллиметров. D – перед нами дисковый варистор. 400 – напряжение срабатывания. K – эта буква говорит о том, что допуск возможного отклонения имеет погрешность в 10%. Если говорить о компьютерной технике, то у них варисторы рассчитаны на 470В. Согласитесь, немало. Но ведь существует не один варистор! Маркировка этих деталей проводится каждым крупным производителем по-своему, поэтому универсальных и стандартизированных правил распознавания нет. Поэтому нужно пользоваться или помощью продавцов, или прибегать к услугам справочников.

Изображение

варистор обозначение на схемаЕсли мы не хотим, чтобы техника сгорела, то нам важен варистор. Обозначение на схеме выглядит как у обычного резистора, только есть ещё косая линия и буква U. Она говорит о том, что рабочие характеристики напрямую зависят от величины напряжения. Но может и по-другому выглядеть варистор. Обозначение на схеме для него задаётся как RU, после чего указываются цифры. Число является порядковым номером, а вот буквы обозначают название устройства: резистор-варистор. Также могут быть информационные обозначения. Это можно отнести к популярной отечественной продукции, которая изготавливается на заводе «Прогресс» в Ухте. Их варистор на схеме может быть промаркирован буквами от А до Г.

Проверка работоспособности элемента

Вот у нас в руках есть варистор. Как проверить его работоспособность? Начинать всегда необходимо с внешнего осмотра устройства. Необходимо внимательно поискать на корпусе сколы, трещины, почернения или следы нагара. Если есть внешние дефекты, то уже одно это говорит о том, что элемент необходимо заменить или не использовать вообще. Если при осмотре не было выявлено проблем, то можно приступать к проверке мультиметром. В этом случае тестер необходимо переключить на режим замера максимального сопротивления. Вот самый простой способ узнать, рабочий ли варистор. Как проверить его работоспособность, мы уже рассмотрели, теперь давайте обсудим, как же подбирать необходимые элементы.

Оптимальный рабочий режим

работа варистораВ силу высокой линейности устройства найти наилучшие параметры для схемы – задача не из легких. Для этого применяются довольно сложные и многочисленные расчеты. Большую важность в этом случае играет рабочий ток, значение которого должно быть минимальным и не вести к перегреву устройства. Но здесь приходится балансировать. Ведь если использовать слишком малой рабочий ток, то увеличится ограничение напряжения, и устройство не будет выполнять свою основную функцию. В качестве "ленивого" варианта можно взять на вооружение такой принцип: рабочее постоянное напряжение не должно превышать 0,85 от порога варистора. Но этот простой подход на практике является малоприменимым. Ведь работа варистора специфическая, и желаемый результат, а также рамки ограничения должны подбираться под каждый конкретный случай.

Выбор и установка

Про то, что варисторы должны размещаться параллельно защищаемому электрооборудованию, мы уже говорили. Наиболее предпочтительным местом монтажа варисторов считается место после коммутационного аппарата (если смотреть со стороны нагрузки, которую необходимо защитить). В качестве примера уже готового решения можно привести продукцию ранее упомянутого завода «Прогресс» с названием «Импульс-1». Такой варистор предназначен для того, чтобы его закрепляли на электрощите. Благодаря ему можно просто реализовать схему защиты трехфазных нагрузок с соединением «звезда» или «треугольник». Или в качестве альтернативы выбрать защиту 3 электроустановок, которые питаются от трехфазной сети.

Параметры

варистор обозначениеГоворя про варистор, что это такое, нельзя обойти вниманием его характеристики, которые важны в работе:

  1. Классификационное напряжение. Так называют величину, при которой ток в 1 мА протекает через устройство.
  2. Максимальное допустимое переменное напряжение. Под этим понимается величина, при которой варистор срабатывает и начинает выполнять возложенные на него защитные функции.
  3. Максимальное допустимое постоянное напряжение. То же, что и с предыдущим вариантом. Но в данном случае этот параметр касается работы с постоянным током.
  4. Максимальное напряжение ограничения. Это величина, при которой варистор может работать без повреждений. Как правило, указывается отдельно для разных значений тока. Если превысить эту величину, то варистор треснет надвое или даже разлетится на куски.
  5. Максимальная поглощаемая энергия. Указывается в джоулях. Является величиной максимальной энергии импульса, которая может быть рассеяна варистором в виде тепла без угрозы разрушить само устройство.
  6. Время срабатывания. Это промежуток, за который устройство переходит из одного состояния в другое, если было превышено максимальное допустимое напряжение. Как правило, измеряется в десятках наносекунд.
  7. Допустимое отклонение. Это величина, изменение на которую квалификационного напряжения варистора считается нормой. Всегда указывается в процентах. Как можно было понять из статьи ранее, данный параметр обозначается буквой в конце маркировки.

Использование

варистор на схемеДавайте рассмотрим, к примеру, сеть на 220 Вольт. Для неё оптимальными будут устройства, у которых напряжение срабатывания находится в диапазоне 275-420В (но здесь есть некоторые технические нюансы, которые мы трогать не будем). В качестве сетевого фильтра используется три варистора. Они блокируют проникновение импульсов по цепи фазы и нуля. А почему их три? Бывает иногда такое, что в новостях проскакивают сообщения о проблемах, вследствие которых электроники лишились тысячи людей. Такое бывает, когда вместо нуля и фазы по проводам идёт только последняя. Для аппаратуры это почти всегда верная смерть. Но наличие варистора на нуле позволяет успешно защищать от таких ситуаций. В качестве показательного примера можно привести мобильные телефоны. Чтобы они не перегорели, используют миниатюрные многослойные варисторы. Кроме этого, их можно встретить в телекоммуникационном оборудовании и автомобильной электронике.

загрузка...

worldfb.ru

Варистор — WiKi

Обозначение на схеме Вольт-амперные характеристики варисторов: синие — на основе ZnO, красные — на основе SiC. Разные варисторы

Вари́стор (лат. vari(able) - переменный (resi)sto — резистор) — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление (проводимость) которого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеющий два вывода. Обладает свойством резко уменьшать своё сопротивление с миллиардов до десятков Ом при увеличении приложенного к нему напряжения выше пороговой величины[1]. При дальнейшем увеличении напряжения сопротивление уменьшается ещё сильнее. Благодаря отсутствию сопровождающих токов при скачкообразном изменении приложенного напряжения, варисторы являются основным элементом для производства устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Изготовление

Изготавливают варисторы спеканием при температуре около 1700 °C полупроводника, преимущественно порошкообразного карбида кремния (SiC) или оксида цинка (ZnO), и связующего вещества (например, глина, жидкое стекло, лаки, смолы). Далее поверхность полученного элемента металлизируют и припаивают к ней выводы.

Конструктивно варисторы выполняются обычно в виде дисков, таблеток, стержней; существуют бусинковые и плёночные варисторы. Широкое распространение получили стержневые подстроечные варисторы с подвижным контактом.

Свойства

Нелинейность характеристик варисторов обусловлена локальным нагревом соприкасающихся граней многочисленных кристаллов карбида кремния (или иного полупроводника). При локальном повышении температуры на границах кристаллов сопротивление последних существенно снижается, что приводит к уменьшению общего сопротивления варисторов.

Один из основных параметров варистора — коэффициент нелинейности λ — определяется отношением его статического сопротивления R к динамическому сопротивлению Rd:

λ=RRd=UI:dUdI≈const{\displaystyle \lambda ={\frac {R}{R_{d}}}={\frac {U}{I}}:{\frac {dU}{dI}}\approx const} ,

где U - напряжение, I - ток варистора

Коэффициент нелинейности лежит в пределах 2-10 у варисторов на основе SiC и 20-100 у варисторов на основе ZnO.

Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) варистора — отрицательная величина.

Применение

Низковольтные варисторы изготавливают на рабочее напряжение от 3 до 200 В и ток от 0,0001 до 1 А; высоковольтные варисторы — на рабочее напряжение до 20 кВ.

Варисторы применяются для стабилизации и регулирования низкочастотных токов и напряжений, в аналоговых вычислителях — для возведения в степень, извлечения корней и других математических действий, в цепях защиты от перенапряжений (например, высоковольтные линии электропередачи, линии связи, электрические приборы) и др.

Высоковольтные варисторы применяются для изготовления ограничителей перенапряжения.

Как электронные компоненты, варисторы дёшевы и надёжны, способны выдерживать значительные электрические перегрузки, могут работать на высокой частоте (до 500 кГц). Среди недостатков — значительный низкочастотный шум и старение — изменение параметров со временем и при колебаниях температуры.

Материалы варисторов

Параметры

При описании характеристик варисторов в основном используются следующие параметры[1]:

  • Классификационное напряжение Un — напряжение при определённом токе (обычно 1 мА), условный параметр для маркировки изделий;
  • Максимально допустимое напряжение Um для постоянного тока и для переменного тока (среднеквадратичное или действующее значение), диапазон — от нескольких В до нескольких десятков кВ; может быть превышено только при перенапряжениях;
  • Номинальная средняя рассеиваемая мощность P — мощность в ваттах (Вт), которую варистор может рассеивать в течение всего срока службы при сохранении параметров в заданных пределах;
  • Максимальный импульсный ток Ipp (Peak Surge Current) в амперах (А), для которого нормируется время нарастания и длительность импульса;
  • Максимальная допустимая поглощаемая энергия W (Absorption energy) в джоулях (Дж), при воздействии одиночного импульса;
  • Ёмкость Co, измеренная в закрытом состоянии при заданной частоте; зависит от приложенного напряжения — когда варистор пропускает через себя большой ток, она падает до нуля.

Рабочее напряжение варистора выбирается исходя из допустимой энергии рассеяния и максимальной амплитуды напряжения. Рекомендуется, чтобы на переменном напряжении оно не превышало 0,6 Un, а на постоянном — 0,85 Un. Например, в сети с действующим напряжением 220 В (50 Гц) обычно устанавливают варисторы с классификационным напряжением не ниже 380…430 В.

См. также

Примечания

Литература

  • В. Г. Герасимов, О. М. Князьков, А. Е. Краснопольский, В. В. Сухоруков. Основы промышленной электроники: Учебник для вузов / Под ред. В. Г. Герасимова. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1978.
  • Электроника: Энциклопедический словарь / В. Г. Колесников (главный редактор). — 1-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1991. — С. 54. — ISBN 5-85270-062-2.
  • И. П. Шелестов. Полезные схемы. Книга 5. — М.: СОЛОН-Р, 2002. — 240 с. — (Радиолюбителям). — 7000 экз. — ISBN 5-93455-167-1.

ru-wiki.org

Варистор - это... Что такое Варистор?

Обозначение на схеме

Вари́стор (англ. vari(able) (resi)stor — переменный резистор) — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление (проводимость) которого нелинейно зависит от приложенного напряжения, то есть обладающий нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеющий два вывода. Благодаря отсутствию сопровождающих токов при скачкообразном изменении приложенного напряжения, варисторы являются основным элементом для производства устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). В русскоязычной литературе часто применяется термин разрядник[источник не указан 288 дней] для обозначения варистора или устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) на основе варистора.

Изготовление

Изготавливают варисторы спеканием при температуре около 1700 °C полупроводника — преимущественно порошкообразного карбида кремния SiC или оксида цинка ZnO, и связующего вещества (глина, жидкое стекло, лаки, смолы и др.). Далее поверхность полученного элемента металлизируют и припаивают к ней выводы.

Конструктивно варисторы выполняются обычно в виде дисков, таблеток, стержней; существуют бусинковые и плёночные варисторы. Широкое распространение получили стержневые подстроечные варисторы с подвижным контактом.

Вольт-амперные характеристики варисторов: синие — на основе ZnO, красные — на основе SiC. Разные варисторы

Свойства

Нелинейность характеристик варисторов обусловлена локальным нагревом соприкасающихся граней многочисленных кристаллов карбида кремния (или иного полупроводника). При локальном повышении температуры на границах кристаллов сопротивление последних существенно снижается, что приводит к уменьшению общего сопротивления варисторов.

Один из основных параметров варистора — коэффициент нелинейности λ — определяется отношением его статического сопротивления R к динамическому сопротивлению Rd:

,

где U и I — напряжение и ток варистора.

Коэффициент нелинейности лежит в пределах 2-10 у варисторов на основе SiC и 20-100 у варисторов на основе ZnO.

Температурный коэффициент сопротивления варистора — отрицательная величина.

Применение

Низковольтные варисторы изготавливают на рабочее напряжение от 3 до 200 В и ток от 0,1 мА до 1 А; высоковольтные варисторы — на рабочее напряжение до 20 кВ.

Варисторы применяются для стабилизации и регулирования низкочастотных токов и напряжений, в аналоговых вычислителях — для возведения в степень, извлечения корней и других математических действий, в цепях защиты от перенапряжений (например, высоковольтные линии электропередачи, линии связи, электрические приборы) и др.

Высоковольтные варисторы применяются для изготовления ограничителей перенапряжения.

Как электронные компоненты, варисторы дёшевы и надёжны, способны выдерживать значительные электрические перегрузки, могут работать на высокой частоте (до 500 кГц). Среди недостатков — значительный низкочастотный шум и старение — изменение параметров со временем и при колебаниях температуры.

Параметры

  • Вольт-амперная характеристика
  • Классификационное напряжение, В — напряжение при определённом токе (обычно изготовители указывают при 1 мА), практической ценности не представляет.
  • Рабочее напряжение (Operating voltage) В (для пост. тока Vdc и Vrms — для переменного) — диапазон — от нескольких В до нескольких десятков кВ; данное напряжение должно быть превышено только при перенапряжениях.
  • Рабочий ток (Operating Current), А — диапазон — от 0,1 мА до 1 А
  • Максимальный импульсный ток (Peak Surge Current), А
  • Поглощаемая энергия (Absorption energy), Дж
  • Коэффициент нелинейности
  • Температурные коэффициенты (статич. сопротивления, напряжения, тока) — для всех типов варисторов не превышает 0,1 % на градус

Литература

  • В. Г. Герасимов, О. М. Князьков, А. Е. Краснопольский, В. В. Сухоруков (Под ред. В. Г. Герасимова). Основы промышленной электроники: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1978.
  • В. Г. Колесников (главный редактор). Электроника: Энциклопедический словарь. — 1-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1991. — С. 54. — ISBN 5-85270-062-2

Ссылки

biograf.academic.ru

что это такое? Варисторы: принцип работы, типы и применение

Технологии 9 июня 2016

Варистор – что это такое, где он применяется, и зачем необходим? Данный элемент электронных схем довольно редко используется, поэтому название его не на слуху. Давайте исправим это и ознакомимся с его работой и принципом устройства.

Общая информация

варистор что это такое

Электроустановки обладают изоляцией, которая соответствует номинальному напряжению. Реальный показатель может отличаться от теоретического значения. Но работа будет обеспечиваться в случае, если отклонение невелико и находится в рамках разрешенного диапазона. И всё же электрооборудование часто выходит из строя из-за импульса напряжения. Так называют резкое изменение характеристики в определённой точке, когда следует восстановление до первоначального уровня за небольшой промежуток времени. Импульсы могут быть грозовые и коммутационные. Чтобы защититься от таких перепадов, используют различные устройства, среди которых вентильные разрядники, фильтры, цепочки и много других разработок. Но наиболее успешным оказался варистор. Что это такое? Так называют эффективное и дешевое средство защиты от импульсов, которое базируется на нелинейных полупроводниковых резисторах. Принцип их действия прост: варистор включается параллельно к защищаемому оборудованию и в нормальном режиме на него влияет рабочее напряжение защищаемого устройства. Когда наступает экстренная ситуация, то он начинает функционировать как изолятор. Их отличительной чертой является симметричная и хорошо выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика.

Действия варистора

варистор маркировкаКогда возникает импульс, то устройство в силу нелинейности характеристики быстро уменьшает свое сопротивление (до долей Ома) и шунтирует нагрузку. Таким образом она защищается, а поглощенная энергия рассеивается в виде тепла. Во время таких процессов в варисторах может протекать ток величиной в несколько тысяч ампер. Учитывая практически безынерционность устройства, после того как импульс погашен, он опять становится прибором с большим сопротивлением. Таким образом, в нормальных условиях он не влияет на работу электрооборудования. Но есть будут импульсы опасного напряжения, то будьте уверены – они срежутся. Это обеспечивает сохранность даже слабой изоляции.

Видео по теме

Самые популярные образцы

Говоря про варистор, что это такое, нельзя обойти стороной материалы, из которых он изготавливается. Наибольшее распространение получили те устройства, которые сделаны с использованием оксида цинка. Это обусловлено несколькими причинами:

  1. Простота изготовления.
  2. Цинк имеет хорошую способность к поглощению высокоэнергетических импульсов напряжения.

Создаются они по «керамической» технологии, которая включает в себя прессование, обжиг, нанесение электродов и электроизоляции, пайку выводов и монтаж влагозащитных покрытий. Благодаря простоте изготовления они могут создаваться даже под индивидуальные заказы.

Маркировка

варистор как проверить

Мы уже достаточно внимания уделили изучению того, чем является варистор. Маркировка этого прибора сложна, и поэтому при приобретении устройства о нём нельзя судить по данным, размещенным на корпусе. Рассмотрим на вот таком примере: есть CNR-06D400K. CNR – это название типа, в данном случае перед нами металлооксидный варистор. 06 – он имеет диаметр в 6 миллиметров. D – перед нами дисковый варистор. 400 – напряжение срабатывания. K – эта буква говорит о том, что допуск возможного отклонения имеет погрешность в 10%. Если говорить о компьютерной технике, то у них варисторы рассчитаны на 470В. Согласитесь, немало. Но ведь существует не один варистор! Маркировка этих деталей проводится каждым крупным производителем по-своему, поэтому универсальных и стандартизированных правил распознавания нет. Поэтому нужно пользоваться или помощью продавцов, или прибегать к услугам справочников.

Изображение

варистор обозначение на схемаЕсли мы не хотим, чтобы техника сгорела, то нам важен варистор. Обозначение на схеме выглядит как у обычного резистора, только есть ещё косая линия и буква U. Она говорит о том, что рабочие характеристики напрямую зависят от величины напряжения. Но может и по-другому выглядеть варистор. Обозначение на схеме для него задаётся как RU, после чего указываются цифры. Число является порядковым номером, а вот буквы обозначают название устройства: резистор-варистор. Также могут быть информационные обозначения. Это можно отнести к популярной отечественной продукции, которая изготавливается на заводе «Прогресс» в Ухте. Их варистор на схеме может быть промаркирован буквами от А до Г.

Проверка работоспособности элемента

Вот у нас в руках есть варистор. Как проверить его работоспособность? Начинать всегда необходимо с внешнего осмотра устройства. Необходимо внимательно поискать на корпусе сколы, трещины, почернения или следы нагара. Если есть внешние дефекты, то уже одно это говорит о том, что элемент необходимо заменить или не использовать вообще. Если при осмотре не было выявлено проблем, то можно приступать к проверке мультиметром. В этом случае тестер необходимо переключить на режим замера максимального сопротивления. Вот самый простой способ узнать, рабочий ли варистор. Как проверить его работоспособность, мы уже рассмотрели, теперь давайте обсудим, как же подбирать необходимые элементы.

Оптимальный рабочий режим

работа варистораВ силу высокой линейности устройства найти наилучшие параметры для схемы – задача не из легких. Для этого применяются довольно сложные и многочисленные расчеты. Большую важность в этом случае играет рабочий ток, значение которого должно быть минимальным и не вести к перегреву устройства. Но здесь приходится балансировать. Ведь если использовать слишком малой рабочий ток, то увеличится ограничение напряжения, и устройство не будет выполнять свою основную функцию. В качестве "ленивого" варианта можно взять на вооружение такой принцип: рабочее постоянное напряжение не должно превышать 0,85 от порога варистора. Но этот простой подход на практике является малоприменимым. Ведь работа варистора специфическая, и желаемый результат, а также рамки ограничения должны подбираться под каждый конкретный случай.

Выбор и установка

Про то, что варисторы должны размещаться параллельно защищаемому электрооборудованию, мы уже говорили. Наиболее предпочтительным местом монтажа варисторов считается место после коммутационного аппарата (если смотреть со стороны нагрузки, которую необходимо защитить). В качестве примера уже готового решения можно привести продукцию ранее упомянутого завода «Прогресс» с названием «Импульс-1». Такой варистор предназначен для того, чтобы его закрепляли на электрощите. Благодаря ему можно просто реализовать схему защиты трехфазных нагрузок с соединением «звезда» или «треугольник». Или в качестве альтернативы выбрать защиту 3 электроустановок, которые питаются от трехфазной сети.

Параметры

варистор обозначениеГоворя про варистор, что это такое, нельзя обойти вниманием его характеристики, которые важны в работе:

  1. Классификационное напряжение. Так называют величину, при которой ток в 1 мА протекает через устройство.
  2. Максимальное допустимое переменное напряжение. Под этим понимается величина, при которой варистор срабатывает и начинает выполнять возложенные на него защитные функции.
  3. Максимальное допустимое постоянное напряжение. То же, что и с предыдущим вариантом. Но в данном случае этот параметр касается работы с постоянным током.
  4. Максимальное напряжение ограничения. Это величина, при которой варистор может работать без повреждений. Как правило, указывается отдельно для разных значений тока. Если превысить эту величину, то варистор треснет надвое или даже разлетится на куски.
  5. Максимальная поглощаемая энергия. Указывается в джоулях. Является величиной максимальной энергии импульса, которая может быть рассеяна варистором в виде тепла без угрозы разрушить само устройство.
  6. Время срабатывания. Это промежуток, за который устройство переходит из одного состояния в другое, если было превышено максимальное допустимое напряжение. Как правило, измеряется в десятках наносекунд.
  7. Допустимое отклонение. Это величина, изменение на которую квалификационного напряжения варистора считается нормой. Всегда указывается в процентах. Как можно было понять из статьи ранее, данный параметр обозначается буквой в конце маркировки.

Использование

варистор на схемеДавайте рассмотрим, к примеру, сеть на 220 Вольт. Для неё оптимальными будут устройства, у которых напряжение срабатывания находится в диапазоне 275-420В (но здесь есть некоторые технические нюансы, которые мы трогать не будем). В качестве сетевого фильтра используется три варистора. Они блокируют проникновение импульсов по цепи фазы и нуля. А почему их три? Бывает иногда такое, что в новостях проскакивают сообщения о проблемах, вследствие которых электроники лишились тысячи людей. Такое бывает, когда вместо нуля и фазы по проводам идёт только последняя. Для аппаратуры это почти всегда верная смерть. Но наличие варистора на нуле позволяет успешно защищать от таких ситуаций. В качестве показательного примера можно привести мобильные телефоны. Чтобы они не перегорели, используют миниатюрные многослойные варисторы. Кроме этого, их можно встретить в телекоммуникационном оборудовании и автомобильной электронике.

Источник: fb.ru

Комментарии

Идёт загрузка...

Похожие материалы

Что такое дизель? Принцип работы, устройство и технические характеристики дизельного двигателяАвтомобили Что такое дизель? Принцип работы, устройство и технические характеристики дизельного двигателя

Дизельные двигатели весьма распространены на легковых автомобилях. Многие модели имеют хотя бы один вариант в моторной гамме. И это без учета грузовиков, автобусов и строительной техники, где их применяют повсеместно....

ППР в строительстве - что это такое? Проект производства работ (ППР) - содержание, состав и требованияДомашний уют ППР в строительстве - что это такое? Проект производства работ (ППР) - содержание, состав и требования

Строительство является очень серьезной сферой современного городского развития. Это направление имеет широкий спектр выполняемых работ, контроль со стороны администрации, органов надзора и требует точной, безупречной ...

ОНМК: что это такое? ОНМК по ишемическому типу. Федеральный регистр больных с ОНМКЗдоровье ОНМК: что это такое? ОНМК по ишемическому типу. Федеральный регистр больных с ОНМК

Многие задают вопрос о том, что такое ОНМК и какие последствия после него бывают. В этой статье будут разобраны основные причины проявления ОНМК и последствия.ОНМК - что это такоеМногие люди, которые н...

Что такое МРТ: принцип работы томографа и его диагностические возможностиЗдоровье Что такое МРТ: принцип работы томографа и его диагностические возможности

В медицине используется большое число инструментальных методов исследования, часть из которых являются, по сути, универсальными, что позволяет диагностировать множество патологий из различных классификационных групп з...

ВПР Excel - что это такое? Узнайте, как работает функция ВПР в ExcelКомпьютеры ВПР Excel - что это такое? Узнайте, как работает функция ВПР в Excel

ВПР Excel – это функция в соответствующей программе, которая отличается красотой и простотой. Она имеет множество различных применений, её используют в абсолютно разных сферах: начиная от обучения и заканчивая р...

Коворкинг - что это такое? Как составить бизнес-план и открыть коворкинг-центрБизнес Коворкинг - что это такое? Как составить бизнес-план и открыть коворкинг-центр

В наше время все сильнее возрастает значимость удаленной работы. Сотни тысяч только в нашей стране занимаются программированием, написанием текстов, версткой книг и пр., находясь при этом у себя дома, а для работы нуж...

Канвас - что это такое? Особенности ткани, качество изделий и отзывыДом и семья Канвас - что это такое? Особенности ткани, качество изделий и отзывы

Среди множества текстильных материалов есть такие, которые дошли до наших дней из глубины веков. Они, конечно, изменились, приобрели новые качества и свойства, но по-прежнему радуют своим эстетичным видом, прочностью,...

Фальш-панель - что это такое? Фальш-панели для кухни и ванной комнатыДомашний уют Фальш-панель - что это такое? Фальш-панели для кухни и ванной комнаты

Перед тем как приступить к самостоятельному ремонту или обновлению дизайна жилой площади, необходимо ознакомиться со всеми имеющимися на рынке вариантами отделки. Стоит заметить, что их ассортимент огромен. Благодаря ...

Варенец: что это такое. Полезные свойства кисломолочного продукта и рецепты приготовленияЕда и напитки Варенец: что это такое. Полезные свойства кисломолочного продукта и рецепты приготовления

Многие из нас слышали о таком молочном продукте, как варенец. Что это такое, знают не все. Оказывается, варенец – это кисломолочный напиток, изготовленный из топленого молока на спиртовом и молочнокислом брожени...

Катык: что это такое, как приготовить, чем полезен и чем может навредитьЕда и напитки Катык: что это такое, как приготовить, чем полезен и чем может навредить

Кисломолочные продукты популярны во всем мире. Общеизвестно, что некоторые народы, миновав грудной возраст, и вовсе не могут употреблять молоко, которое весьма полезно для костных тканей. Для них идеальным выходом явл...

monateka.com


Каталог товаров
    .