حفاظت واریستور،ساخته شده بر اساس استفاده از مقاومت های نیمه هادی از نوع غیر خطی، به عنوان وسیله ای عالی برای محافظت در برابر ولتاژ افزایش می یابد.

یک وریستور با یک مشخصه جریان-ولتاژ واضح از نوع غیر خطی متمایز می شود. به لطف این ویژگی، حفاظت وریستور با موفقیت مشکلات محافظت از دستگاه های مختلف خانگی و تاسیسات صنعتی را حل می کند.

اصل عملکرد یک وریستور

حفاظت واریستور به موازات تجهیزات اصلی که نیاز به محافظت دارند متصل می شود. پس از وقوع یک پالس ولتاژ، به دلیل وجود یک مشخصه غیر خطی، وریستور بار را شنت می دهد و مقدار مقاومت را به چندین کسری از اهم کاهش می دهد. انرژی، زمانی که بیش از حد ولتاژ شود، جذب و به صورت گرما دفع می شود. وریستور، همانطور که بود، پالس ولتاژ خطرناک را قطع می کند، بنابراین دستگاه محافظت شده سالم می ماند، که حتی با سطح عایق پایین نیز امکان پذیر است.

برنج. شماره 1. نمودار طراحی وریستور و ویژگی های آن.

نماد یک وریستور، به عنوان مثال، СНI-1-1-1500. CH به معنای مقاومت غیر خطی است، اولین مقدار دیجیتال ماده است، دومی طراحی (1-میله؛ 2 - دیسک)، رقم سوم شماره طراحی است، رقم آخر نشان دهنده مقدار افت ولتاژ است.

جدول طبقه بندی واریستور

ویژگی های طراحی وریستورها

محبوب ترین مواد از نظر فن آوری برای ساخت وریستورها، اکسید روی یا پودر کاربید سیلیکون است؛ این ماده به شما امکان می دهد پالس های ولتاژ را با پالس های پر انرژی با موفقیت جذب کنید. فرآیند تولید مبتنی بر فناوری "سرامیک" است که شامل فشار دادن عناصر با شلیک، نصب الکترود، سرب و پوشاندن دستگاه ها با عایق الکتریکی و یک لایه ضد رطوبت است. به لطف فناوری استاندارد، وریستورها را می توان به سفارش ساخت.

پارامترهای واریستور

1. ولتاژ طبقه بندی نامی Ucl یک نشانگر ثابت در نظر گرفته می شود، در این مقدار جریان نامی از دستگاه عبور می کند.
2. حداکثر مقدار مجاز ولتاژ پالس برای وریستورهای نوع میله ای در محدوده 1.2 ولت تا 2 ولت، برای دستگاه های دیسک در محدوده 3 تا 4 ولت است.
3. ضریب غیرخطی β - نسبت مقاومت وریستور به جریان مستقیم به مقاومت آن در برابر جریان متناوب را نشان می دهد.
4. زمان پاسخ یا زمان پاسخ، انتقال از موقعیت با مقاومت بالا به موقعیت کم مقاومت را نشان می دهد و می تواند چندین ns، تقریباً 25 ns باشد.

حفاظت از واریستور

واریستورهای نوع محافظ، مارک های: VR-2، VR-2؛ CH2-1; CH2-2 برای ولتاژهایی در محدوده 68 ولت تا 1500 ولت، انرژی اتلاف در محدوده 10 تا 114 ژول طراحی شده است و ضریب غیرخطی باید از 30 تجاوز کند.

ولتاژ وریستورهای کلاس محافظ حداکثر ولتاژ حداکثر ممکن اتصال برق را برآورده می کند؛ محدودیت های ناپایداری ولتاژ تا 10٪ و گسترش مقادیر ولتاژ طبقه بندی بسته به شرایط فناوری باید در نظر گرفته شود.

Ucl ≥ Unom * *1.1 * 1.1

برای شبکه U = 220 ولت، Ucl ≥ 375 ولت.

برای ولتاژ شبکه سه فاز Unom = 380 V; Ucl ≥ 650 V

دامنه کاربرد وریستورها

این دستگاه ها در دستگاه هایی که منابع ولتاژ بالا را در تلویزیون ها تثبیت می کنند، برای اطمینان از جریان پایدار در سیم پیچ های انحراف لوله های تصویر، برای مغناطیسی زدایی لوله های تصویر رنگی و در سیستم های کنترل خودکار استفاده می شود.

در طراحی فیلتر شبکه از وریستور استفاده می شود؛ پالس اضافه ولتاژ را مسدود می کند و در مدارهای فاز و صفر محافظت می کند.

برنج. شماره 2. فیلتر سرج با استفاده از حفاظت از ولتاژ وریستور، حفاظت مدرن می تواند نوسانات انرژی تا 3400 ژول را جذب کند، این شرایط از هر موقعیت غیر منتظره اضطراری محافظت می کند.

واریستورها به طور گسترده در طراحی تلفن های همراه برای محافظت از آنها در برابر الکتریسیته ساکن استفاده می شوند.

الکترونیک خودرو و شبکه های مخابراتی یکی دیگر از حوزه های رایج کاربرد وریستورها هستند. واریستورها برای روشنایی فلورسنت برای محافظت از بالاست های الکترونیکی از اضافه ولتاژ استفاده می شوند.

آنالوگ حفاظت از وریستور، حفاظت صاعقه‌گیر برق‌گیرها در برابر اضافه ولتاژ و رعد و برق در مدارهای فشار قوی، خطوط هوایی و پست‌ها است.

شبکه برق داخلی ساختمان مجهز به کابینت های ولتاژ برق می باشد.

برنج. شماره 3. SHCHZIP - سپر افزایش جهش.

ویژگی طراحی حفاظت از ولتاژ در یک ساختمان و قرار دادن آن در یک پانل. این جداسازی گذرگاه اتصال زمین و سیم فاز در فاصله بسیار زیاد از یکدیگر، بیش از 1 متر است. انتخاب عناصر در کابینت و نصب محافظ برق نیاز به محاسبه دقیق دارد و برای هر تاسیسات الکتریکی خاص به صورت جداگانه انتخاب می شود.

نظرات یا اضافات را به مقاله بنویسید، شاید چیزی را از دست داده ام. نگاهی به آن بیندازید، خوشحال می شوم اگر چیز دیگری برای من مفید باشد.

واریستورها- وسیله ای قابل اعتماد برای سرکوب موجدر مدارهای الکتریکی اولیه شرکت Littelfuseتولید طیف گسترده ای از این محصولات شامل چندین سری از جمله پیشروان صنعت در اتلاف انرژی، وریستورهای صنعتی سری ج - سوم.

برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد دستگاه در حال توسعه، لازم است در مورد سرکوب نوسانات ولتاژ در مراحل اولیه توسعه فکر کنید. این می تواند یک کار پیچیده باشد زیرا قطعات الکترونیکی نسبت به گذرا بسیار حساس هستند. طراح باید نوع خطری را که می تواند باعث نوسانات برق شود و اینکه دستگاه بر اساس کاربرد آن باید از چه استانداردهایی برخوردار باشد را تعیین کند. واریستورها اغلب برای سرکوب نوسانات ولتاژ در مدارهای اولیه استفاده می شوند. شرکت های تولید وریستور زیادی در بازار وجود دارد. بیایید به انواع مختلف وریستورها نگاه کنیم، به ماهیت فیزیکی آنها بپردازیم و وریستورهای پیشرو در بازار قطعات محافظ - شرکت را با هم مقایسه کنیم. Littelfuse– با وریستورهای دیگر سازندگان محبوب – Epcosو Fenghua.

وریستور یک دستگاه الکترونیکی است که مقاومت آن با تغییرات ولتاژی که به آن وارد می شود به صورت غیرخطی تغییر می کند؛ مشخصه جریان-ولتاژ آن (CV) مشابه مشخصه جریان-ولتاژ دیودهای زنر دو طرفه است. وریستور عمدتاً از اکسید روی ZNO با مقادیر کمی بیسموت، کبالت، منیزیم و سایر عناصر تشکیل شده است. یک واریستور اکسید فلز (MOV) در طول فرآیند تولید به یک نیمه هادی سرامیکی با ساختار کریستالی تبدیل می شود که اجازه می دهد انرژی های بسیار زیادی هدر رود، به همین دلیل است که وریستورها اغلب برای محافظت در برابر نوسانات ولتاژ ناشی از برخورد صاعقه، گذرا و بارها، تخلیه های الکترواستاتیکی در مدارهای AC و DC و همچنین در خطوط برق صنعتی. علاوه بر این، وریستورها در شبکه های ولتاژ ثابت، مانند منابع تغذیه ولتاژ پایین یا مدارهای خودرو استفاده می شوند. فرآیند تولید وریستورها این امکان را به آنها می دهد که شکل های مختلفی به آنها داده شود. با این حال، رایج ترین فرم فاکتور وریستورها دیسکی با لیدهای شعاعی است.

ویژگی های واریستور

بدنه وریستور یک ساختار دانه ای همسانگرد از اکسید روی ZnO است (شکل 1). گرانول ها از یکدیگر جدا می شوند و مرز جدایی آنها دارای یک مشخصه جریان-ولتاژ مشابه یک اتصال pn در نیمه هادی ها است. این مرزها در ولتاژهای پایین رسانایی بسیار کمی دارند که با افزایش ولتاژ در وریستور به صورت غیرخطی افزایش می یابد.

یک مشخصه متقارن جریان-ولتاژ در شکل 2 نشان داده شده است. به لطف آن، وریستور کار بسیار خوبی در سرکوب نوسانات ولتاژ انجام می دهد. هنگامی که آنها در مدار ظاهر می شوند، مقاومت وریستور چندین بار کاهش می یابد: از حالت تقریباً غیر رسانا به حالت بسیار رسانا، کاهش پالس ولتاژ به مقدار ایمن برای مدار. بنابراین، انرژی پالس ولتاژ ورودی، که به طور بالقوه برای عناصر مدار خطرناک است، توسط وریستور جذب شده و از اجزای حساس به نوسانات ولتاژ محافظت می کند.

در نقاط تماس بین ریزدانه های وریستور، یک اثر رسانایی رخ می دهد. از آنجایی که تعداد گرانول ها در حجم وریستور بسیار زیاد است، انرژی جذب شده توسط وریستور به طور قابل توجهی بیشتر از انرژی است که می تواند از یک اتصال p-n در دیودهای زنر عبور کند. در طول عبور جریان از وریستور، کل بار عبوری به طور مساوی در کل حجم توزیع می شود. بنابراین، مقدار انرژی که یک وریستور می تواند جذب کند به طور مستقیم به حجم آن بستگی دارد. ولتاژ کاری وریستور و حداکثر جریان به فاصله بین الکترودها بستگی دارد که بین آنها گرانول های اکسید روی وجود دارد. با این حال، بسیاری از جنبه های تکنولوژیکی دیگر وجود دارد که این پارامترهای الکتریکی را تعیین می کند: فن آوری دانه بندی و تف جوشی، که بر اندازه گرانول ها و سطح تماس آنها تأثیر می گذارد، اتصال سرب های فلزی، پوشش وریستور، افزودنی های آلیاژی. به عنوان مثال، محدوده دمای عملکرد وریستورهای دیسک به نوع پوشش دیسک بستگی دارد: برای وریستورهای پوشش داده شده با اپوکسی، محدوده -55 تا 85 درجه سانتیگراد، برای پوشش فنل، موجود در وریستورهای سری Littelfuse است. ج - سوم، این محدوده به 125 درجه سانتیگراد افزایش یافته است. همچنین، اکثر سری‌های وریستورهای روی سطح دارای محدوده دمای عملیاتی گسترده‌ای هستند.

بیایید نگاهی دقیق تر به اصل عملکرد یک وریستور بیندازیم.

در بدنه آن، بین کنتاکت های فلزی، گرانول هایی با اندازه متوسط ​​d وجود دارد (شکل 3).

برنج. 3. نمایش شماتیک ریزساختار وریستور اکسید فلزی

گرانول های رسانا اکسید روی با اندازه گرانول متوسط ​​d توسط مرزهای بین دانه ای از یکدیگر جدا می شوند.

هنگام طراحی یک وریستور برای یک ولتاژ نامی داده شده Vn، پارامتر اصلی تعداد دانه های n موجود بین کنتاکت ها است که به نوبه خود بر اندازه وریستور تأثیر می گذارد. در عمل، مواد آن با یک گرادیان ولتاژ V/mm مشخص می‌شود که در جهت خطی با سطح نرمال به صفحه وریستور اندازه‌گیری می‌شود. برای کنترل ترکیب و شرایط تولید، گرادیان باید ثابت باشد. از آنجایی که ابعاد فیزیکی یک وریستور دارای محدودیت‌های مشخصی است، ترکیب ناخالصی‌های موجود در دستگاه، دستیابی به اندازه گرانول معین و نتیجه مطلوب را ممکن می‌سازد.

ویژگی اساسی یک وریستور ZnO افت ولتاژ تقریبا ثابت آن در مرزهای دانه در کل حجم است. مشاهدات نشان می دهد که صرف نظر از نوع وریستور، افت ولتاژ در مرز تماس گرانول ها همیشه 2...3 ولت است. افت ولتاژ در مرز گرانول ها به اندازه خود گرانول ها بستگی ندارد. بنابراین، اگر روش‌های مختلف تولید و آلیاژسازی اکسید روی را حذف کنیم، ولتاژ وریستور به ضخامت آن و اندازه گرانول‌ها بستگی دارد. این وابستگی را می توان به راحتی به شکل زیر بیان کرد (فرمول 1):

جایی که d میانگین اندازه گرانول است.

با توجه به

,

داده های ارائه شده در جدول 1 را به دست می آوریم.

جدول 1. وابستگی پارامترهای ساختاری وریستور به ولتاژ

ولتاژ واریستور Vn- این ولتاژ در مشخصه ولتاژ جریان است، که در آن یک انتقال از حالت رسانایی پایین در بخش خطی نمودار به حالت غیر خطی یک حالت بسیار رسانا رخ می دهد. با توافق کلی، جریان 1 میلی آمپر برای استاندارد کردن اندازه‌گیری‌ها انتخاب شد.

اگرچه وریستورها می توانند مقادیر زیادی انرژی را در چند میکروثانیه جذب کنند، اما نمی توانند برای مدت طولانی رسانا بمانند. بنابراین، در برخی موارد، زمانی که به عنوان مثال، ولتاژ در شبکه برای مدت طولانی به سطح ماشه افزایش می یابد، وریستور شروع به گرم شدن بسیار می کند. گرمای بیش از حد آن ممکن است منجر به آتش سوزی شود (شکل 4). برای محافظت در برابر این، از ترمیستورها استفاده شد. وریستور با ترمیستور داخلی از گرمای بیش از حد محافظت می شود که عمر مفید آن را طولانی تر می کند و دستگاه را از آتش سوزی احتمالی محافظت می کند.

اجازه دهید تجزیه و تحلیل مقایسه ای از محبوب ترین وریستورهای تولید شده توسط Littelfuse، Epcos و Fenghua با ولتاژهای عملیاتی 250 و 275 ولت (AC rms) و قطر دیسک 10، 14 و 20 میلی متر انجام دهیم.

همانطور که از جدول 2 مشاهده می شود، انرژی تلف شده توسط یک وریستور نه تنها به اندازه آن، بلکه به فناوری تولید و مواد مورد استفاده برای تولید سری نیز بستگی دارد. لطفا توجه داشته باشید که سری درجه صنعتی ج - سوماین سریال که توسط Littelfuse تولید شده بود، رتبه اول را به خود اختصاص داد UltraMOVهمچنین عملکرد بسیار بالایی را نشان داد و در سطح رقبای خود - سری قرار گرفت پیشرفتهتولید Epcos. همچنین می توان به این نکته اشاره کرد که وریستورهای C-III با اندازه کوچکتر (D = 14 میلی متر) نسبت به سری استاندارد رقبا که دارای ابعاد بزرگتر (D = 20 میلی متر) هستند، اتلاف انرژی بیشتری دارند و تفاوت در اتلاف انرژی دارند. بین وریستورهای با کیفیت بالا در محفظه D = 20 میلی‌متر است و وریستورهای استاندارد در محفظه D = 10 میلی‌متر می‌توانند با یک مرتبه بزرگی متفاوت باشند.

جدول 2. تجزیه و تحلیل مقایسه ای محبوب ترین وریستورهای تولید شده توسط Littelfuse، Epcos و Fenghua

نام	سازنده	سلسله	D، میلی متر	VRMS، V	Imax (8/20 µs)، A	Wmax (2 ms)، J
	Littelfuse	ج - سوم	20	275	10000	320
	Littelfuse	ج - سوم	20	250	10000	300
,	Epcos	AdvancedD	20	275	10000	215
,	Epcos	AdvancedD	20	250	10000	195
	Littelfuse	UltraMOV®	20	275	6500	190
	Littelfuse	UltraMOV®	20	250	6500	170
,	Epcos	استاندارد	20	275	8000	151
	Littelfuse	ج - سوم	14	275	6500	145
	Fenghua	عمومی	20	275	6500	140
,	Epcos	استاندارد	20	250	8000	140
	Littelfuse	ج - سوم	14	250	6500	135
	Fenghua	عمومی	20	250	6500	130
,	Epcos	AdvancedD	14	275	6000	110
	Littelfuse	UltraMOV®	14	275	4500	110
,	Epcos	AdvancedD	14	250	6000	100
	Littelfuse	UltraMOV®	14	250	4500	100
	Fenghua	عمومی	14	275	4500	75
,	Epcos	استاندارد	14	275	4500	71
	Fenghua	عمومی	14	250	4500	70
	Littelfuse	ج - سوم	10	275	3500	70
,	Epcos	استاندارد	14	250	4500	65
	Littelfuse	ج - سوم	10	250	3500	60
,	Epcos	AdvancedD	10	275	3500	55
	Littelfuse	UltraMOV®	10	275	2500	55
,	Epcos	AdvancedD	10	250	3500	50
	Littelfuse	UltraMOV®	10	250	2500	50
	Fenghua	عمومی	10	275	2500	45
,	Epcos	استاندارد	10	275	2500	43
	Fenghua	عمومی	10	250	2500	40
,	Epcos	استاندارد	10	250	2500	38

مروری بر وریستورهای تولید شده توسط Littelfuse که به سری ها و زمینه های کاربردی تقسیم شده است، در جدول 3 ارائه شده است.

جدول 3. زمینه های کاربردی وریستورهای Littelfuse

بخش	برنامه ها و نمونه های معمولی	سلسله	فن آوری	نصب SMD
تجهیزات ولتاژ پایین، دستگاه های تک برد	دستگاه‌های دستی و دستی، کنترل‌کننده‌ها، تجهیزات اندازه‌گیری، رایانه‌ها، حسگرهای راه دور، پورت‌ها و رابط‌های ورودی/خروجی، تجهیزات پزشکی	CH	MOV	+
		MA، ZA، RA، UltraMOV، CIII	MOV
		ML، MLE، MLN، MHS	MLV	+
شبکه های برق، محافظ برق	منابع تغذیه اضطراری، کنتورهای برق، منابع تغذیه متناوب، درایورهای LED، منابع تغذیه، منابع تغذیه صنعتی، قطع کننده مدار، محافظ برق، لوازم الکترونیکی مصرفی، مدیریت برق	TMOV، UltraMOV، CIII، LA، HA، HB، HG، HF، DHB، TMOV34S، RA	MOV	–
		SM20، SM7، CH	MOV	+
الکترونیک خودرو	ABS، دیتا باس، کنترل کننده موتور، سروو، کیسه هوا، کنترل آینه، شیشه برقی، برس	SM7، CH	MOV	–
		ZA، LV UltraMOV	MOV	–
		AUML، ML، MLE، MLN، MHS	MLV	+
تجهیزات مخابراتی	تلفن‌های همراه و DECT، روترها، مودم‌ها، کارت‌های شبکه، حفاظت از تجهیزات مشترک، T1/E1/ISDN، حفاظت از گذرگاه داده	SM7، CH	MOV	–
		ZA، LV UltraMOV	MOV	–
		SM20، SM7، ML، MLE، MLN، MHS	MLV	+
تجهیزات صنعتی قدرتمند	رله های برق، شیر برقی، درایورهای موتور، منابع تغذیه، ربات ها، موتورهای بزرگ / پمپ ها / کمپرسورها	DA/DB، BA/BB، CA، HA، HB، HC، HG، HF، DHB، TMOV34S، CIII، UltraMOV	MOV	–

ادبیات

1. http://www.littelfuse.com/.
2. راهنمای انتخاب محصول حفاظت از مدار الکترونیکی.
3. http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/product_catalogs/littelfuse_product_selection_guide.pdf.pdf.
4. واریستورهای اکسید فلز (MOVs).
5. http://www.littelfuse.com/~/media/electronics/product_catalogs/littelfuse_varistor_catalog.pdf.pdf.

اگر هنگام تعمیر کولر گازی، فیوز سوخته روی برد مدار پیدا کردید، برای تعویض سریع آن عجله نکنید؛ ابتدا علت سوختن آن را پیدا کنید.

به احتمال زیاد این به دلیل افزایش برق در شبکه اتفاق افتاده است.

هنگام اندازه گیری ولتاژ تغذیه در شبکه، دائماً در نوسان است و همیشه در محدوده ایمن برای تهویه مطبوع نیست.

به علاوه، شبکه همیشه دارای پالس های کوتاه با ولتاژ چند کیلوولت است. این امر به دلیل خاموش و روشن شدن مداوم بارهای القایی و خازنی (موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورها و غیره) و همچنین به دلیل الکتریسیته اتمسفر اتفاق می افتد.

کولر گازی مانند هر تجهیزات الکترونیکی دیگری در این مورد توسط وریستور محافظت می شود. به طور دقیق تر، پر کردن الکترونیکی تهویه مطبوع - برد کنترل.

نمودار استاندارد اتصال وریستور

یک وریستور VA1 به موازات بار محافظت شده وصل می شود و فیوز F1 در جلوی آن قرار می گیرد:

اصل عملکرد یک وریستور

در اصل، وریستور یک مقاومت نیمه هادی غیر خطی است که رسانایی آن به ولتاژ اعمال شده به آن بستگی دارد. در ولتاژ معمولی، وریستور جریان بسیار ناچیزی را از خود عبور می دهد و در یک ولتاژ آستانه مشخص باز می شود و کل جریان را از خود عبور می دهد. بنابراین، پالس‌های کوتاه را فیلتر می‌کند؛ اگر پالس طولانی‌تر باشد و جریانی که از وریستور می‌گذرد از جریان نامی فیوز فراتر رود، به سادگی می‌سوزد، انرژی را از بین می‌برد و از بار محافظت می‌کند.

علامت گذاری واریستور

تعداد زیادی وریستور از سازندگان مختلف، با ولتاژهای عملیاتی آستانه متفاوت و برای جریان های مختلف طراحی شده اند. با علامت گذاری آن می توانید متوجه شوید که کدام وریستور نصب شده است. به عنوان مثال، علامت گذاری وریستورها CNR:

CNR-07D390K، جایی که:

• CNR- سریال، عنوان کاملمرکز مرکزی وریستورهای اکسید فلزی
• 07- قطر 7 میلی متر
• د - دیسک
• 390 - ولتاژ محرک که با ضرب دو رقم اول در 10 به توان برابر با رقم سوم محاسبه می شود ، یعنی 39 ضرب در 10 به توان صفر می شود ، 39 ولت ، 271-270 ولت و غیره دریافت می کنید.
• ک- تلرانس 10 درصد است، یعنی ولتاژ پخش می تواند از ولتاژ اسمی 10 درصد در هر جهت نوسان داشته باشد.

چگونه یک وریستور را روی برد پیدا کنیم؟

با توجه به نمودار بالا مشخص است که این المنت در کنار فیوز در نقطه ورود سیم های برق به برد قرار دارد. این دیسک معمولاً زرد یا سبز تیره است.

در عکس وریستور با یک فلش قرمز نشان داده شده است. ممکن است تصور شود که وریستور یک قسمت آبی است که با دوده سیاه پوشیده شده است، اما در بزرگنمایی می توانید شکاف هایی را روی بدنه وریستور مشاهده کنید که از آن قسمت های واقع در نزدیکی آن با دوده پوشیده شده است. نمادها نوشته شده است. حتی اگر آنها وجود نداشته باشند، می توانید یک وریستور را تشخیص دهید، زیرا می دانید که به موازات بار یا با علامت گذاری روی بدنه آن متصل است.

VA1 یک وریستور استو قسمت آبی رنگ کنار آن خازن C70 است.

آنها را اشتباه نگیرید، آنها از نظر شکل یکسان هستند، بنابراین با علامت ها و نمادهای روی تخته هدایت شوید.

بعد از اینکه وریستور را پیدا کردید باید آن را لحیم کنید تا وریستور جدید در جای آن نصب شود.برای لحیم کاری وریستورها معمولاً از لحیم کاری گازی استفاده می کنم، زیرا همیشه منبع تغذیه در محل تعمیر وجود ندارد - در به عنوان مثال، یک تأسیسات در حال ساخت، روی سقف، همچنین استفاده از پمپ لحیم کاری بسیار راحت است - ناحیه لحیم کاری را گرم کنید و لحیم کاری ذوب شده را با یک پمپ لحیم کاری جدا کنید.

اما برای این منظور، موچین یا انبردست معمولی کاملاً مناسب است - باید پای قطعه را بگیرید و وقتی لحیم ذوب شد آن را بیرون بکشید. اگر لحیم کاری شما خوب ذوب نمی شود، به احتمال زیاد روی تخته دمای بالایی دارد. - به اصطلاح بدون سرب (شاید روی تابلوی من متوجه کتیبه PbF - plumbum free شده باشید). در این حالت، باید یا دمای نوک آهن لحیم کاری را افزایش دهید یا دمای پایین‌تر دیگری را در بالا بریزید، ناحیه لحیم کاری ذوب می‌شود و می‌توان قطعه را جدا کرد. بعد از این یک وریستور جدید وارد می کنیم و آن را لحیم می کنیم.

برای لحیم کاری، استفاده از لحیم کاری به شکل سیمی که از قبل شار دارد، بسیار راحت است.

همچنین توجه داشته باشید که اکثر تخته ها دو طرفه هستند، بنابراین باید پایه های قطعه را در دو طرف برد لحیم کنید، زیرا اغلب اتفاق می افتد که پایه قطعه به عنوان یک جامپر بین مسیرها در طرف های مختلف تخته عمل می کند.

پس از تعویض وریستور، تنها چیزی که باقی می ماند نصب فیوز جدید و نصب برد در جای خود است.

به طور معمول، مدارهای تهویه مطبوع حاوی وریستورهایی برای ولتاژ 470 ولت و فیوزهایی با ولتاژ 0.5 A تا 5 A هستند. بنابراین، توصیه می کنم همیشه مقدار کمی از این قطعات را همراه خود داشته باشید.

برای کسانی که می‌خواهند این روند را واضح‌تر ببینند، یک آموزش ویدیویی ارسال می‌کنم:

برای کسانی که نیاز به تعمیر برد با تعویض وریستور دارند، کارشناسان خدمات ما کمک خواهند کرد، قیمت ها را ببینید

واریستورها دستگاه های نیمه رسانایی هستند که وقتی ولتاژ اعمال شده به آنها از مقدار آستانه معینی فراتر رود، مقاومت آنها به شدت کاهش می یابد (با چندین مرتبه بزرگی). این ویژگی این دستگاه ها کاربرد آنها را در سیستم های حفاظت از مدارهای الکتریکی از اضافه ولتاژ (با اتصال وریستور به صورت موازی به مدار محافظت شده) مشخص می کند. مشخصه جریان-ولتاژ وریستورها متقارن است، بنابراین آنها ولتاژ را بدون توجه به قطبیت آن محدود می کنند، از جمله توانایی کار در مدارهای ولتاژ متناوب.

به عنوان یک قاعده، آنها اکسید فلز یا اکسید روی هستند. اگر به ویژگی های ولتاژ جریان یک وریستور نگاه کنید، می توانید توجه داشته باشید که یک شکل متقارن غیر خطی دارد، یعنی می تواند نه تنها بر روی ولتاژ مستقیم، بلکه در ولتاژ متناوب نیز کار کند. چنین عنصری به موازات بار متصل می شود. وریستور چگونه کار می کند؟

هنگامی که ولتاژ در شبکه افزایش می یابد، جریان از تجهیزات عبور نمی کند، بلکه از وریستور عبور می کند. چنین وسیله ای قادر است انرژی را به صورت گرما توزیع کند. از ویژگی های اصلی آن استفاده مکرر و زمان بازیابی سریع آن است، به این معنی که مقاومت آن در هنگام برداشتن کشش یکسان است.

اصل عملکرد وریستور چیست؟ این قطعه هیچ تفاوتی با یک مقاومت معمولی ندارد، یعنی در حین کار عادی الکترونیک، مقاومت اهمی دارد. بنابراین، بیایید به اصل عملکرد یک وریستور نگاه کنیم.

شاخص چنین مقاومتی بسیار بالا است و می تواند 100000 اهم باشد. هنگامی که ولتاژ روشن است، ممکن است به محض اینکه نیاز به حفاظت از سطح ایجاد شود، ولتاژ کاهش یابد. مقاومت از 100000 اهم به 100 کاهش می یابد. اگر مقدار به حد پایین یا برابر با صفر باشد، ممکن است رخ دهد. هنگامی که در مدار الکتریکی روبروی وریستور قرار می گیرد، از کار می افتد. پس از این، مدار الکتریکی بسته شده و ولتاژ به طور کامل قطع می شود.

همانطور که قبلا ذکر شد، در صورت عدم وجود ولتاژ، وریستور را می توان به طور کامل بازیابی کرد و در حالت قبلی خود کار کرد. برای کارکرد آن باید تعویض شود سپس دستگاه الکترونیکی به درستی کار خواهد کرد. یک وریستور به صورت موازی به منبع تغذیه متصل است. بیایید با استفاده از مثال یک کامپیوتر شخصی معمولی به اصل عملکرد یک وریستور نگاه کنیم. از آنجایی که دارای دو ترمینال است، اتصال به صورت موازی با فاز و صفر انجام می شود.

عنصر چگونه به نظر می رسد؟

دستگاهی مانند وریستور که عکس آن در مقاله ما آمده است، شبیه یک مقاومت معمولی است، یعنی به شکل مستطیل است. اما همچنان یک تفاوت جزئی دارد.

یک مورب از وسط آن می گذرد که انتهای آن منحنی است.

وریستور چگونه مشخص می شود؟

امروزه می توانید نام های مختلفی برای این دستگاه ها پیدا کنید. هر سازنده حق دارد آن را به طور مستقل نصب کند. علامت گذاری ها متفاوت است زیرا ویژگی های فنی وریستورها با یکدیگر متفاوت است. به عنوان مثال می توان به شاخص هایی مانند ولتاژ مجاز یا سطح جریان مورد نیاز اشاره کرد.

در حال حاضر، هر سازنده برچسب مخصوص به خود را برای این نوع دستگاه ها تعیین می کند. این با این واقعیت توضیح داده می شود که دستگاه های تولید شده دارای ویژگی های فنی متفاوتی هستند. به عنوان مثال، حداکثر ولتاژ مجاز یا سطح جریان مورد نیاز برای عملکرد. محبوب ترین علامت گذاری CNR است که نامی مانند 07D390K به آن متصل شده است. این یعنی چی؟ بنابراین، نام CNR خود نوع دستگاه را نشان می دهد. در این حالت وریستور از نوع اکسید فلزی است.

پارامترهای اساسی وریستورها

این پارامترها عبارتند از:

• استاندارد ولتاژ؛
• حداکثر جریان AC و DC مجاز؛
• اوج جذب انرژی؛
• خطاهای احتمالی؛
• زمان کارکرد عنصر

تشخیص

برای تست این دستگاه الکترونیکی از تجهیزات خاصی به نام تستر استفاده می شود. بنابراین، برای انجام آزمایش به یک وریستور نیاز دارید که اصل آن تغییر پارامترهای مقاومت و یک دستگاه تست است. قبل از شروع، باید دستگاه را روشن کنید و به حالت مقاومت تغییر دهید. تنها در این صورت دستگاه تمام الزامات فنی لازم را برآورده می کند و میزان مقاومت بسیار زیاد خواهد بود.

قبل از شروع تست، لازم است وضعیت فنی دستگاه بررسی شود. اول از همه باید به ظاهر آن نگاه کنید. دستگاه نباید هیچ گونه ترک یا علامتی مبنی بر سوختن خود نشان دهد. شما نباید دستگاه را با سهل انگاری بازرسی کنید، زیرا هر گونه خرابی جزئی می تواند منجر به شرایط ناخوشایندی شود.

واریستورها: کاربرد

چنین وسایلی نقش مهمی در زندگی انسان دارند.

از تمام موارد فوق می توان گفت که یک وریستور که اصل آن محافظت از الکترونیک در برابر ولتاژ بالا در شبکه است، به جلوگیری از خرابی بسیاری از وسایل برقی و حفظ یکپارچگی سیم کشی کمک می کند. محل اصلی مدارهای الکتریکی در تجهیزات مختلف است. به عنوان مثال، آنها در عناصر شروع روشنایی یافت می شوند که به آنها بالاست نیز می گویند. وریستورهای خاصی نیز در مدارهای الکتریکی تعبیه شده است که استفاده از آنها برای تثبیت ولتاژ و جریان ضروری است.

از چنین دستگاه هایی در خطوط برق نیز استفاده می شود. اما در آنجا به آنها تخلیه کننده می گویند که ولتاژ کاری آنها بیش از بیست هزار ولت است.

واریستورها می توانند در محدوده ولتاژ وسیعی کار کنند که از یک مقدار بسیار کوچک 3 ولت شروع می شود و به 200 ولت ختم می شود. در مورد جریان المان، محدوده از 0.1 تا 1 A است. چنین نشانگرهای جریان فقط برای ولتاژ پایین معتبر هستند. تجهیزات فنی .

جنبه های مثبت وریستورها

این نوع دستگاه در مقایسه با سایر دستگاه ها، به عنوان مثال، با شکاف جرقه، دارای ویژگی های مثبت بسیاری است. این مزایای مهم عبارتند از:

• سرعت بالای عنصر؛
• توانایی نظارت بر افت جریان با استفاده از روش بدون اینرسی.
• امکان استفاده در سطوح ولتاژ از 12 تا 1800 ولت؛
• عمر طولانی؛
• هزینه نسبتا کم به دلیل سادگی طراحی.

جنبه های منفی

در کنار مزایای بسیار نسبت به سایر دستگاه ها، معایب قابل توجهی نیز وجود دارد که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

1. واریستورها ظرفیت زیادی دارند که بر عملکرد شبکه الکتریکی تأثیر می گذارد. این شاخص می تواند از 80 تا 3000 pF باشد. این به نکات زیادی بستگی دارد: طراحی و نوع وریستور و همچنین حداکثر سطح ولتاژ. شایان ذکر است که در برخی موارد چنین اشکال قابل توجهی می تواند به یک مزیت بزرگ تبدیل شود. اما این به ندرت امکان پذیر است، به عنوان مثال، اگر از وریستور در فیلترها استفاده کنید. در چنین شرایطی، یک ظرفیت بزرگ به عنوان یک شبکه با کیفیت عمل خواهد کرد.
2. در مقایسه با برقگیرها، وریستورها قادر به اتلاف توان در حداکثر سطوح ولتاژ نیستند.

برای افزایش سرعت پراکندگی، باید اندازه عناصر را افزایش داد، کاری که بسیاری از تولیدکنندگان انجام می دهند.

در صورت نیاز به اتصال وریستور به شبکه برق، باید نکات مهم زیر را به خاطر بسپارید:

• همیشه باید در نظر داشته باشید که این دستگاه برای همیشه دوام نخواهد داشت و شرایطی پیش خواهد آمد که منجر به انفجار آن می شود. برای جلوگیری از این اتفاق، لازم است از صفحه های محافظ ویژه ای استفاده شود که می توان کل وریستور را در آن قرار داد.
• لازم به ذکر است که دستگاه های فنی سنگ چخماق از نظر خصوصیات به طور قابل توجهی نسبت به آنالوگ های اکسید خود پایین تر هستند. بنابراین بهتر است از این نوع وریستور استفاده کنید.

نتیجه

واریستور نقش مهمی در عملکرد بسیاری از مدارهای الکتریکی دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، این نوع از مقاومت های نیمه هادی با افزایش ولتاژ یا جریان، مقادیر مقاومت را کاهش می دهند.

به لطف این ویژگی، آنها در بسیاری از وسایل برقی نصب می شوند. در هنگام افزایش ولتاژ، یک وریستور که هدف آن تغییر مقاومت است، از شکستن دستگاه ها جلوگیری می کند. همچنین از سوختن سیم کشی جلوگیری می کند. بنابراین، این عناصر محافظت قابل اعتمادی را در طول موج های شبکه ارائه می دهند.

وریستور چیست و چه کاربردی دارد، اصل عملکرد وریستورها، مشخصات جریان-ولتاژ آنها در نظر گرفته شده است، پارامترهای اصلی وریستورهای تولید داخل و همچنین پارامترهای وریستورهای دیسکی سری TVR آورده شده است. وریستوری که در تجهیزات رادیویی خانگی استفاده می شود و همچنین ظاهر وریستورهای قدرتمند چگونه است.

اصل عملکرد یک وریستور

واریستورها, واریستورها (نام از دو کلمه Variable Resistors - مقاومت متغیر گرفته شده است) مقاومت های نیمه هادی (اکسید فلز یا اکسید روی) هستند که دارای خاصیت کاهش شدید مقاومت خود از 1000 MOhm به ده ها اهم در هنگام افزایش ولتاژ روی آنها از یک عدد هستند. مقدار آستانه

در این حالت، هر چه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد، مقاومت کوچکتر می شود. مشخصه معمولی جریان-ولتاژ یک وریستور دارای شکل متقارن غیر خطی مشخصی است (شکل 1)، یعنی می تواند بر روی ولتاژ متناوب نیز کار کند.

برنج. 1. مشخصه ولت آمپر وریستور.

واریستورها به صورت موازی با بار متصل می شوند و هنگامی که ولتاژ ورودی افزایش می یابد، جریان اصلی نویز از آنها عبور می کند و نه از طریق تجهیزات.

بنابراین، وریستورها انرژی تداخلی را به شکل گرما از بین می برند. درست مانند یک تخلیه کننده گاز، وریستور یک عنصر چند کاره است، اما پس از حذف ولتاژ، مقاومت بالای خود را بسیار سریعتر بازیابی می کند.

مزایای وریستورها در مقایسه با تخلیه کننده های گازی عبارتند از:

• سرعت بیشتر؛
• نظارت بدون اینرسی افت ولتاژ؛
• در دسترس برای طیف وسیع تری از ولتاژهای عملیاتی (از 12 تا 1800 ولت)؛ o عمر طولانی؛
• هزینه کمتری دارند

واریستورها به طور گسترده در تجهیزات صنعتی و لوازم خانگی استفاده می شوند:

• برای محافظت از دستگاه های نیمه هادی: تریستورها، تریاک ها، ترانزیستورها، دیودها، دیودهای زنر؛
• برای حفاظت الکترواستاتیک ورودی تجهیزات رادیویی؛
• برای محافظت در برابر نوسانات الکترومغناطیسی در عناصر القایی قدرتمند؛
• به عنوان یک عنصر خاموش کننده جرقه در موتورهای الکتریکی و کلیدها.

انواع وریستور

زمان پاسخ معمولی وریستورها هنگام قرار گرفتن در معرض ولتاژ بیش از 25 نانوثانیه (ns) نیست، اما این ممکن است برای محافظت از برخی از انواع تجهیزات کافی نباشد (برای حفاظت الکترواستاتیک، بیش از 1 ns نیاز نیست).

بنابراین، بهبود فناوری ساخت وریستور در سراسر جهان با هدف افزایش عملکرد آنها انجام می شود.

به عنوان مثال، شرکت "S+M Epcos" به لطف استفاده در ساخت وریستورهای ساختار چندلایه SIOV-CN و طراحی SMD آنها (طراحی بدون سرب برای نصب روی سطح)، قادر به دستیابی به زمان پاسخگویی کمتر از 0.5 ns (زمانی که چنین عناصری روی آنها قرار دارند برای به دست آوردن سرعت مشخص شده، برد مدار چاپی از قبل باید اندوکتانس هادی های اتصال خارجی را به حداقل برساند).

در طراحی دیسک وریستورها به دلیل اندوکتانس لیدها، زمان پاسخ دهی به چندین نانوثانیه افزایش می یابد.

زمان پاسخ کوتاه، قابلیت اطمینان بالا، ویژگی‌های الکتریکی اوج عالی در محدوده دمای عملیاتی گسترده با ابعاد کوچک، وریستورهای چندلایه را به اولین انتخاب در هنگام انتخاب عناصر محافظ بار استاتیک تبدیل می‌کند.

برنج. 2. ظاهر وریستورها.

برنج. 3. ظاهر وریستورهای قدرتمند.

به عنوان مثال، در زمینه تولید تلفن همراه، وریستورهای چند لایه را می توان از قبل استانداردی در حفاظت در برابر الکتریسیته ساکن در نظر گرفت.

وریستورهای CN می توانند به طور قابل اعتمادی در برابر تخلیه استاتیک محافظت کنند: صفحه کلید، کانکتورهای فکس و مودم، کانکتورهای شارژر، ورودی های میکرو مدارهای آنالوگ یکپارچه، خروجی های ریزپردازنده.

ویژگی های وریستورها

پارامترهای اصلی، که برای توصیف استفاده می شود ویژگی های وریستورها، هستند:

• ولتاژ طبقه بندی نشده، که معمولاً در جریان 1 میلی آمپر اندازه گیری می شود، یک پارامتر شرطی است که هنگام علامت گذاری عناصر نشان داده می شود.
• Um - حداکثر ولتاژ متناوب موثر مجاز (rms)؛
• Um= - حداکثر ولتاژ مستقیم مجاز.
• P میانگین اتلاف توان نامی است، این همان چیزی است که وریستور می تواند در طول عمر مفید خود در حالی که پارامترها را در محدوده تعیین شده حفظ می کند، از بین ببرد.
• W حداکثر انرژی مجاز جذب شده بر حسب ژول (J) در مواجهه با یک پالس است.
• Ipp - حداکثر جریان پالس که زمان افزایش / مدت زمان پالس: 8/20 میکرو ثانیه.
• Co ظرفیت اندازه گیری شده در حالت بسته است؛ در حین کار، مقدار آن به ولتاژ اعمال شده بستگی دارد و زمانی که وریستور جریان زیادی را از خود عبور می دهد، به صفر می رسد.

مقدار W تعیین می کند که اضافه بار چقدر می تواند دوام بیاورد (با حداکثر توان Рт) بدون خطر آسیب رساندن به وریستور، به عنوان مثال:

برای کاربرد، ولتاژ کاری وریستورها بر اساس انرژی اتلاف مجاز و حداکثر دامنه مجاز ولتاژ انتخاب می شود. ولتاژ محدود تقریباً برابر با ولتاژ واجد شرایط (Un) وریستور است.

برای شبکه ای با ولتاژ موثر 220 ولت (50 هرتز)، معمولا وریستورهایی با ولتاژ طبقه بندی حداقل 380...430 ولت نصب می شود.برای وریستور با ولتاژ طبقه بندی 430 ولت، با پالس جریان 100 A، ولتاژ به حدود 600 ولت محدود خواهد شد.

در روسیه، بزرگترین تولید کننده وریستورها (CH2-1، BP-1، CH2-2) کارخانه Progress (Ukhta) است. پارامترهای برخی از این وریستورها در جدول آورده شده است. 1.

جدول 1. پارامترهای اصلی وریستورهای تولید داخل.

نوع واریستور

توجه داشته باشید. ظرفیت وریستورهای داخلی مشخص نشده است.

از انواع وریستورهای تولید شده در خارج از کشور، پارامترهای یک نوع که دارای طراحی دیسک است در جدول 2 آورده شده است (انواع دیگر دارای پارامترهای مشابه هستند).

آنها برای ولتاژهای کاری از 4 تا 1500 ولت با افزایش های کوچک تولید می شوند، اما بعید است که تمام رتبه بندی های سری را در فروش پیدا کنید (در صورت لزوم، می توانید تولید آنها را برای هر ولتاژی برای تامین مقادیر زیاد سفارش دهید)، اما معمولاً می توانید از نزدیکترین رتبه بندی های سری نسبت به افزایش ولتاژ استفاده کنید.

جدول 2. پارامترهای اصلی وریستورهای دیسک سری TVR.

وریستور

برای افزایش اتلاف توان، وریستورها را می توان به صورت سری (یا به صورت موازی، در صورت انتخاب با توجه به پارامترهای یکسان) متصل کرد. اندازه وریستورها به توان بستگی دارد، اما از آنجایی که چنین عناصری تحت اضافه بار پالسی کار می کنند، اغلب انرژی تلف شده را در ژول نشان می دهند:

که با رابطه با قدرت مرتبط است:

برای انتخاب وریستور با انرژی اتلاف مورد نیاز برای محافظت از بارهای مصرف کننده توان بیش از 1...2 کیلو وات، در محاسبات عملی می توانید از فرمول زیر استفاده کنید:

• W حداکثر انرژی لحظه ای بر حسب ژول است.
• P - توان بار نامی در هر فاز، W;
• a ضریب غیرخطی وریستور است.
• f-فرکانس ولتاژ متناوب، هرتز.
• n راندمان بار محافظت شده است.

حداکثر مقدار مجاز اتلاف انرژی وریستور مورد استفاده باید از این مقدار بیشتر باشد.

از آنجایی که گرمای بیش از حد وریستور منجر به آسیب آن می شود، چنین عناصری نیز با خواص منحصر به فرد تولید می شوند، به عنوان مثال، داشتن حفاظت از دما - یک تماس مکانیکی شکسته در مدار محافظت شده، که به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان واحد را افزایش می دهد.

مقایسه مشخصات اصلی انواع مختلف وریستورها را می توان در اینترنت یافت. ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که تولید کنندگان داخلی قطعاتی را با پارامترهای فنی تولید می کنند که بدتر از موارد تولید خارج از کشور نیست (با این حال ، خرید آنها برای یک آماتور رادیویی بسیار دشوارتر است - قطعات وارداتی را اغلب می توان در فروش یافت).

نقطه ضعف اصلی یک وریستور ظرفیت ذاتی بزرگ آن است که به مدار وارد می شود. بسته به طراحی، نوع و درجه ولتاژ، این ظرفیت می تواند از 80 تا 30000 pF متغیر باشد.

با این حال، برای برخی از کاربردها، ظرفیت بزرگ می تواند یک مزیت باشد، به عنوان مثال، در فیلتری که عملکرد محدود کننده ولتاژ را ترکیب می کند (برای چنین کاربردهایی، وریستورهایی با ظرفیت افزایش یافته می توان سفارش داد).

دومین عیب کمتر بودن حداکثر اتلاف توان مجاز در مقایسه با برقگیرها است (سازندگان برای افزایش قدرت اتلاف، اندازه محفظه وریستور را افزایش می دهند).

ادبیات: نمودارهای مفید برای آماتورهای رادیویی، کتاب 5. Shelestov I.P.