Varistör nedir ve neden gereklidir?
Çalışma prensibi
Varistör, simetrik doğrusal olmayan akım-voltaj karakteristiğine sahip yarı iletken bir cihazdır. Formuna göre, varistörün hem alternatif hem de doğru akımda çalıştığı sonucuna varabiliriz. Daha ayrıntılı olarak ele alalım.
Normal durumda, varistörden geçen akım son derece küçüktür, buna denir kaçak akım. Belirli bir elektrik kapasitesine sahip bir dielektrik bileşen olarak düşünülebilir ve akım geçmediğini söyleyebiliriz. Ancak, belirli bir voltajda (resimde + - 60 Volt'tur), akımı geçmeye başlar.
Başka bir deyişle, varistörün koruyucu devrelerde çalışma prensibi bir kıvılcım boşluğuna benzer, sadece yarı iletken bir cihazda bir ark deşarjı meydana gelmez, ancak iç direnci değişir. Dirençte bir azalma ile, mikroamper birimlerinden gelen akım yüzlerce veya binlerce ampere yükselir.
Devrelerdeki varistörün koşullu grafik görüntüsü:
Diyagramlar üzerindeki elemanın tanımlanması geleneksel bir dirence benzer, ancak U harfinin uygulanabileceği bir çizgi ile çapraz olarak çizilir.Bu elemanı tahtada veya devrede bulmak için imzalara dikkat edin, çoğunlukla RU veya VA olarak gösterilir.
Varistörün görünümü:
Devreye paralel olarak korumak için bir varistör monte edilmiştir. Bu nedenle, korunan devrenin voltaj darbesi ile, enerji cihaza girmez, ancak varistör üzerindeki ısı şeklinde dağıtılır. Darbe enerjisi çok yüksekse, varistör yanacaktır. Ancak konsept bulanıklaşıyor, iki geliştirme seçeneği var. Varistör basitçe parçalara ayrılacak veya kristali çökecek ve elektrotlar kısa devre yapacak. Bu, rayların ve iletkenlerin yanmasına yol açacaktır veya muhafaza elemanlarında ve diğer parçalarda yangın olacaktır.
Bunu önlemek için, varistörün önüne, tüm devre sinyal veya besleme kablosunda olacak şekilde bir sigorta monte edilir. Daha sonra, güçlü bir voltaj darbesi ve varistörün uzun süreli çalışması veya yanması durumunda, sigorta da devreyi kırarak yanacaktır.
Kısacası, böyle bir bileşene neden ihtiyaç duyulmaktadır - özellikleri, elektrik devresini hem bilgi hatlarında hem de elektrik hatlarında, örneğin güçlü elektrikli aletleri değiştirirken oluşabilecek yıkıcı dalgalanmalardan korur. Bu konuyu biraz aşağıda tartışacağız.
cihaz
Varistörler oldukça basit bir şekilde düzenlenmiştir - içinde bir yarı iletken malzeme kristali vardır, çoğunlukla Çinko Oksit (ZiO) veya Silikon Karbür (SiC) 'dir. Bu malzemelerin preslenmiş tozu yüksek sıcaklıkta işleme tabi tutulur (fırınlanır) ve bir dielektrik kılıfla kaplanır.Baskılı devre kartındaki deliklere ve SMD kasasına montaj için eksenel terminalli versiyonlar mevcuttur.
Aşağıdaki şekil varistörün iç yapısını açıkça göstermektedir:
Anahtar parametreler
Varistörü doğru seçmek için ana teknik özelliklerini bilmeniz gerekir:
- Sınıflandırma gerilimi, Un olarak tanımlanabilir. Bu, 1 mA'lık bir akımın varistörden akmaya başladığı, daha fazla bir fazlalıkla akımın bir çığ gibi arttığı bir voltajdır. Bu parametre varistör işaretinde belirtilir.
- Nominal güç kaybı P. Bir elemanın özelliklerini korurken ne kadar dağılabileceğini belirler.
- Tek bir darbenin maksimum enerjisi W. Joule cinsinden ölçülür.
- Maksimum akım Ipp darbesi. Ön 8 μs içinde büyürken ve toplam süresi 20 μs'dir.
- Kapalı Kapasite - A.Ş. Kapalı durumda varistör bir tür kondansatör olduğundan, elektrotları iletken olmayan bir malzeme ile ayrıldığından, belirli bir kapasitansa sahiptir. Bu, cihaz yüksek frekanslı devrelerde kullanıldığında önemlidir.
İki tür stres de ayırt edilir:
- Um, maksimum etkili veya rms değişkendir;
- Um = maksimum sabittir.
Varistörün işaretlenmesi ve seçimi
Uygulamada, örneğin, bir elektronik cihazı onarırken, varistör işaretlemesiyle çalışmanız gerekir, genellikle şu şekilde yapılır:
20D 471K
Nedir ve nasıl anlaşılır? İlk 20D karakterleri çaptır. Daha büyük ve daha kalın, varistör daha fazla enerji dağıtabilir. Ayrıca 471, bir sınıflandırma voltajıdır.
Genellikle bileşenin üreticisini veya özelliğini gösteren başka ek karakterler de bulunabilir.
Şimdi varistörün nasıl doğru seçileceğini anlayalım, böylece işlevini doğru bir şekilde yerine getirir. Bir bileşen seçmek için, devrede hangi voltaj ve akım türüyle çalışacağını bilmeniz gerekir. Örneğin, 220V'luk bir devrede çalışan cihazların korunması için, biraz daha yüksek bir sınıflandırma voltajına sahip bir varistör kullanılması gerektiğini varsayabiliriz (böylece nominal değer önemli ölçüde aşıldığında çalışır), yani 250-260V. Bu temelde yanlış.
Gerçek şu ki AC devrelerinde 220V etkili değerdir. Detaylara girmezseniz, sinüzoidal sinyalin köküne gerçek değerden 2 kat daha fazla, yani 1.41 kez genlik. Sonuç olarak, çıkışlarımızdaki genlik voltajı 300-310 V'dir.
240 * 1.1 * 1.41 = 372 V.
Burada 1,1 güvenlik faktörüdür.
Bu tür hesaplamalarda, akım voltajı 240 volttan fazla atladığında eleman çalışmaya başlayacaktır, bu nedenle sınıflandırma voltajı en az 370 volt olmalıdır.
Aşağıda, voltajı olan AC ağları için tipik varistör derecelendirmeleri verilmiştir:
- 100V (100-120) - 271k;
- 200V (180-220) - 431k;
- 240V (210-250) - 471k;
- 240V (240 ~ 265) - 511k.
Evde kullanım
Varistörlerin amacı, darbeler sırasında devreyi korumak ve aşırı yorgunluk hatta. Bu özellik, söz konusu öğelerin uygulamalarını koruma olarak bulmasına izin verdi:
- iletişim hatları;
- elektronik cihazların bilgi girişleri;
- güç devreleri.
Çoğu ucuz güç kaynağı herhangi bir koruma takmaz. Ancak iyi modellerde, girişe varistörler monte edilir.
Ayrıca, herkes bilgisayarın bir düğmeye sahip özel bir uzatma kablosuyla güce bağlı olması gerektiğini bilir. dalgalanma koruyucusu. Sadece paraziti filtrelemekle kalmaz, varistörler normal filtre devrelerine de monte edilir.
Çoğu zaman, elektrikçiler kartuşa paralel bir varistör kurarak Çin LED lambalarını korumayı önerir. Diğer cihazlar da korur, bazıları bağlı ekipmanı korumak için varistörü bir sokete veya bir fişe monte eder.
Tüm daireyi korumak için - varistörü bir dyn rayına kurabilirsiniz, durumda iyi cihazlarda bir yumruk çapı olan gerçek güçlü varistörler vardır.Böyle bir cihazın bir örneği, aşağıdaki fotoğrafta gösterilen SPE-1'dir:
Sonuç olarak, varistörün amacının herhangi bir elektrik devresini korumak olduğunu belirtmek isterim. Çalışma prensibi, yüksek voltajın etkisi altında yarı iletken yapının direncindeki bir değişikliğe dayanmaktadır. 1 mA'lık bir akımın elemandan akmaya başladığı gerilime sınıflandırma denir. Bu ve elemanın çapı, seçim sırasında ana parametrelerdir. Belki bir varistörün ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu açık bir şekilde açıkladık, bir şey anlamadıysanız yorumlarda sorular sorun.
Sonunda, makalenin konusuyla ilgili faydalı videolar izlemenizi öneririz:
Elbette bilmiyorsunuz:
Yükleniyor ...
Makale için çok teşekkür ederim!
Yardım bulamıyorum.
O mavi