Какво представлява металооксидният варистор?
Терминът „варистор“ е кратка форма на променлив резистор. Следователно стойностите на резистора ще бъдат обект на промяна в зависимост от външните условия.
Варисторите от метален оксид са зависими от напрежението резистори, чието съпротивление пада с увеличаване на напрежението в тях. Варисторът се образува от две думи: променлива и резистор. Тези типове променливи резистори обаче не могат да се променят ръчно. Варисторите автоматично променят съпротивленията си с увеличаване на напрежението.
Конструкция на металооксидни варистори
Варисторите се състоят от два метални електрода и метални оксидни съединения в прахообразна форма като цинков оксид или кобалтов оксид и т.н. Зърната от метален оксид действат като PN връзки на полупроводникови материали един с друг. Когато се приложи напрежение към електродите, варисторите започват да провеждат ток и проводимостта спира веднага щом външното напрежение бъде премахнато от електродите.
Принцип на работа на металооксидни варистори
Когато електрическото напрежение скочи или електрическата мощност в мрежата се промени незабавно в електрическа верига, тези смущения са известни като преходни процеси. Големината на напрежението скача до няколко хиляди волта за кратък интервал и може сериозно да повреди електрическа верига. Преходните процеси в AC сигнала са показани по-долу:
Варисторите намаляват съпротивлението си веднага щом напрежението се повиши и следователно действат, за да осигурят алтернативен път на минимално съпротивление за пика на напрежението. Единственото ограничение в случая на MOV е, че те са подходящи за преходни процеси с кратки интервали. Те не са проектирани за дълги преходни процеси и влошават характеристиките си, когато са изложени на повтарящи се или дълги преходни процеси.
Крива на статично съпротивление на варистор
Варисторите от метален оксид показват обратна връзка с приложеното напрежение. Съпротивлението намалява с увеличаване на напрежението. Когато напрежението достигне максимална стойност, съпротивлението достига минималната стойност.
Крива на характеристиките на варистор V-I
Линейните резистори следват права линия, но варисторите не показват линейно поведение, тъй като тяхното съпротивление пада с увеличаване на напрежението.
Характеристичните криви показват двупосочно поведение на варисторите и кривата наподобява характеристиките на два ценерови диода, свързани един след друг. Когато варисторите спрат проводимостта, кривата се измества към линейна тенденция в изключено състояние. По време на проводимостта кривата показва нелинейно поведение.
Капацитет на варистора и напрежение на затягане
Двата електрода заедно с междинната среда от метален оксид на варистора приличат на кондензатор. Средата става диелектрик и варисторите действат като кондензатори в техните непроводими режими.
MOV влизат в режим на проводимост над стойностите на напрежението на затягане и не провеждат напрежение под напрежението на затягане. Напрежението на затягане може да се дефинира като нивото на постоянно напрежение, което би позволило поток от 1mA ток през тялото на варистора. Това ниво на напрежение на затягане определя режима на проводимост на варисторите.
При постоянно напрежение капацитивният ефект не влияе много и остава в граници под нивото на напрежението на затягане. Но в случаи на променливо напрежение, феномен на ток на утечка. Реактивното съпротивление на утечка спада с увеличаване на честотата и се изразява в случая на кондензатор по-долу:
Варисторни приложения
Варисторите могат да се използват във всяка електрическа верига, която е изложена на пикове на напрежението. Добавя се паралелно на електрическата верига, която се защитава. По-долу са някои от основните приложения на варисторите:
Заключение
Варисторите предпазват електрическото оборудване от пренапрежение. Те предпазват деликатните електрически мрежи от преходни процеси, точно както прекъсвачите и предпазителите предпазват от свръхток. Предлагат се в дизайни от 10 до 1000 волта, както за AC, така и за DC захранвания.