Ce este varistorul cu oxid de metal?
Termenul „varistor” este o formă scurtă de rezistor variabil. Prin urmare, valorile rezistoarelor vor putea fi modificate în funcție de condițiile externe.
Varistoarele cu oxid de metal sunt rezistențe dependente de tensiune a căror rezistență scade odată cu creșterea tensiunii pe ele. Varistor este format din două cuvinte: variabilă și rezistor. Cu toate acestea, aceste tipuri de rezistențe variabile nu pot fi modificate manual. Varistoarele își schimbă rezistențele automat odată cu creșterea tensiunilor.
Construcția varistoarelor cu oxid de metal
Varistoarele constau din doi electrozi metalici și compuși de oxizi metalici sub formă de pulbere, cum ar fi oxidul de zinc sau oxidul de cobalt și așa mai departe. Granulele de oxid metalic acționează ca joncțiuni PN ale materialelor semiconductoare între ele. Când tensiunea este aplicată peste electrozi, varistoarele încep să conducă curentul și conducția se oprește de îndată ce tensiunea externă este îndepărtată de la electrozi.
Principiul de funcționare al varistoarelor cu oxid de metal
Când tensiunile electrice cresc sau puterea electrică dintr-o rețea se schimbă instantaneu într-un circuit electric, aceste perturbații sunt cunoscute ca tranzitorii. Mărimea tensiunii crește la câteva mii de volți într-un interval scurt și poate deteriora grav un circuit electric. Tranzitorii în semnalul AC sunt prezentate mai jos:
Varistoarele își scad rezistența de îndată ce tensiunea crește și, prin urmare, acționează pentru a oferi o cale alternativă de rezistență minimă pentru vârful de tensiune. Singura limitare în cazul MOV-urilor este că acestea sunt potrivite pentru tranzitorii pe intervale scurte. Ele nu sunt proiectate pentru tranzitorii de lungă durată și își degradează caracteristicile atunci când sunt expuse la tranzitorii repetate sau de lungă durată.
Curba de rezistență statică a varistorului
Varistoarele cu oxid de metal prezintă o relație inversă cu tensiunea aplicată. Rezistența scade pe măsură ce tensiunea crește. Când tensiunea atinge valoarea maximă, rezistența atinge valoarea minimă.
Varistor V-I Caracteristici Curba
Rezistoarele liniare urmează un model în linie dreaptă, dar varistoarele nu prezintă comportament liniar, deoarece rezistența lor scade odată cu creșterea tensiunii.
Curbele caracteristice arată comportamentul bidirecțional al varistorilor, iar curba seamănă cu caracteristicile a două diode Zener conectate spate în spate. Când varistoarele opresc conducția, curba trece la tendința liniară în starea oprită. În timpul conducerii, curba prezintă un comportament neliniar.
Capacitate varistor și tensiuni de prindere
Cei doi electrozi împreună cu mediul intermediar de oxid metalic al varistorului seamănă cu un condensator. Mediul devine dielectric, iar varistoarele acționează ca condensatori în modurile lor neconductoare.
MOV-urile intră în modul de conducere deasupra valorilor tensiunii de strângere și nu conduc sub tensiunile de strângere. Tensiunea de strângere poate fi definită ca nivelul tensiunii continue care ar permite un flux de curent de 1 mA prin corpul varistorului. Acest nivel de tensiune de fixare decide asupra modului de conducere al varistoarelor.
La tensiunea continuă, efectul capacității nu afectează prea mult și rămâne în limite sub nivelul tensiunii de strângere. Dar în cazurile de tensiune AC, un fenomen de curent de scurgere. Reactanța de scurgere scade odată cu creșterea frecvenței și este exprimată ca în cazul condensatorului de mai jos:
Aplicații cu varistor
Varistoarele pot fi utilizate în orice circuit electric care este expus la vârfuri de tensiune. Se adaugă în paralel cu circuitul electric fiind protejat. Mai jos sunt câteva dintre aplicațiile majore ale varistoarelor:
Concluzie
Varistoarele protejează echipamentele electrice de vârfurile de supratensiune. Ele protejează rețelele electrice delicate de tranzitorii, la fel ca întreruptoarele și siguranțele care protejează împotriva supracurenților. Sunt disponibile într-o gamă de modele de la 10 la 1000 de volți, atât pentru surse de curent alternativ, cât și pentru alimentare de curent continuu.