Работа варистора и устройство

Работа варистора и устройство

Варистор в дословном переводе с английского означает переменный резистор, но на самом деле это полупроводник, сопротивление которого нелинейно зависит от уровня приложенного напряжения, то есть он обладает нелинейной симметричной вольт-амперной характеристикой и имеет два вывода. Варистор обладает отличным свойством резко и существенно снижать свое сопротивление с единиц ГОм до десятков Ом при росте приложенного к его выводам напряжения выше порогового значения. При дальнейшем увеличении сопротивление варистора уменьшается еще больше. Благодаря отсутствию сопровождающих токов при скачкообразном изменении входного уровня напряжения, варистор является одним из главных элементов защиты электронных устройств от импульсных перенапряжений.

Принцип работы варистора

Давайте рассмотрим работу варистора при нормальном рабочем напряжении имеем следующие протекания токов:

Предположим, что в схеме установлен варистор, срабатывающий от 250 вольт. Пока уровень ниже данного значения, сопротивление варистора огромно, и сетевое питание 220 В питает схему, минуя варистор.

При подаче на варистор допустим 300 вольт в аварийной ситуации, сопротивление варистора резко падает, и он начинает принимать всю нагрузку только на себя. Благодаря этому, завышенный потенциал не пройдет на схему, тем самым, защищая ее.

Когда варистор срабатывает, то вся нагрузка идет на предохранитель, и он перегорает, тем самым спасая электронное устройство от перегрузки.

Все варисторы подсоединяются параллельно нагрузке, правильнее всего их будет включать между фазовым проводом и проводом заземления или нейтралью.

В трехфазной сети переменного тока, при подсоединение нагрузки «звездой», варисторы подключаются между каждой фазой и проводом заземления. А при соединении нагрузки «треугольником», варисторы подключены между фазами.

Чаще всего на корпусе варистора указана достаточно длинная маркировка, на примере 20D471K расшифруем ее и узнаем основные технические характеристики варистора.

Итак, разложим все по полочкам:

У некоторых производителей варисторов, маркировки отличаются друг от друга, но не существенно. Примеры маркировки этого варистора, но от разных фирм: Epcos — S20K300, TVR -TVR20D471, Fenghua — FNR-20K471, JVR — JVR-20N471K, CNR — CNR20D471.

Как проверить варистор

Первым делом необходимо выполнить внешний осмотр варистора на схеме, пытаемся обнаружить на нем сколы и трещины, почернения и следы нагара. При выявлении таких проблем варистор нужно обязательно заменить, даже если он и пока исправный. Если нет нового можно на непродолжительное время даже выпаять его из схемы, она будет работать и без него. Но при всплеске напряжения выйдут из строя уже другие компоненты устройства и потребуется более дорогой ремонт электронного оборудования.

Если внешний осмотр дефектов не выявил, на всякий случай прозвоните варистор мультиметром, его сопротивление должно быть гораздо больше измерительного диапазана на вашем приборе.

При проверки варистора омметром прибор покажет величину статического сопротивления представляющего собой отношение постоянного напряжения, приложенного к варистору, к постоянному току, протекающему через варистор.

Изготавливают варисторы технологическим способом методом спекания полупроводника при температуре около 1700 °C, обычно для этих целий используют порошкообразный карбид кремния или оксида цинка, и какого либо связующего вещества, например глина, жидкое стекло,и т.п. В завершающей стадии поверхность элемента металлизируют и припаивают к ней металлические выводы. Конструктивно варисторы изготавливаются в виде дисков, таблеток и стержней.

Варистор по внешнему виду напоминает конденсатор и его часто путают из-за этого с ним. Но, никакая емкость не способна подавлять скачки напряжения таким же образом. Ведь есле в схеме какогй-либо конструкции возникнет импульс высокого напряжения, то погорит огромное количество радиокомпонентов. Поэтому использование варистора играет огромную роль в реализации защиты чувствительных электронных компонентов от возможных скачков напряжения и высоковольтных переходных процессов в электрических цепях. Всплески напряжения возможны в сетях как переменного так и постоянного тока. Они могут возникнуть и в самой конструкции. Высоковольтные всплески напряжения могут быстро нарастать по амплитуде и доходить даже до потенциала в несколько тысяч вольт, и именно от этих импульсов необходимо защищать радиоэлементы схемы.

Источником подобных импульсов является индуктивный выброс, происходящий из-за переключения катушек индуктивности, выпрямительных трансформаторов, двигателей, скачки от включения высоковольтных схем запуска люминесцентных ламп и т.п.

В нормальном режиме работы, варистор облодает очень высоким сопротивлением, поэтому его ВАХ (вольт-амперная характеристика) напоминает ВАХ стабилитрона. Но в тот момент, когда на варисторе напряжение превысит номинальный уровень, его эффективное сопротивление сильно снижается.

Как мы видим из графика варистор обладает симметричной двунаправленной характеристикой, то есть он работает в обоих направлениях, подобно стабилитрону

Из-за огромного внутреннего сопротивления, варистор не оказывает заметного влияние на схему питания, пока напряжение не привысило номинального уровня. При превышении уровня происходит переход из изолирующего состояния в электропроводящее состояние за счет лавинного эффекта в полупроводнике. При этом ток утечки, протекающий через него,скачкообразно возрастает, но напряжение на нем остается практически на том-же уровне.

Так как варистор, посоединяется к обоим выводам питания, то при нормальном уровни напряжения он обладает определенным значением емкости которая прямо пропорциональна площади и обратно пропорциональна толщине. В случае применения в цепях постоянного напряжения, емкость варистора остается более-менее постоянной.

Выпускаемые электронной промышленностью варисторы имеют широкий диапазон от 10 вольт и до нескольких тысяч, но их лучше выбирать с небольшим запасом, так для стандартных 230 вольт необходимо выбрать варистор на 250-260 вольт.

Варистор – это надежный и недорогой радио элемент. Может прекрасно работать в различных условиях (постоянные и переменные цепи, при высокой частоте), варистор способен с легкостью выдерживать большие перегрузки. Он используется практически во всех нишах связанных с электроникой и не только в роли эффективного защитника от перенапряжения. Варистор в схемах электроники применяют также как: регулятор и стабилизатор, в роли ограничителя напряжения. Из недостатков варисторов, можно отметить: высокий шум на низких частотах, так же со временем, он может незначительно изменять свои параметры работы.

Варисторы СН1, СН2

Варисторы серии СН1 и СН2 – защитное устройство, представляющее собой полупроводниковый резистор и обладающее способностью мгновенного изменения собственного сопротивления под воздействием подаваемого напряжения. Нелинейные (коэффициент нелинейности от 3,5 до 4,5) и симметричные вольтамперные характеристики предоставляют возможность эксплуатации варисторов в цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

Принцип работы варистора заключается в его способности в считанные наносекунды понижать собственное сопротивление до отметки в несколько Ом при воздействии напряжения, превышающего номинальное значение – максимально допустимого переменного импульсного напряжения (до 2кВ). Отсюда и название – varistor (variable resistor).

В обычном состоянии сопротивление варистора достигает нескольких сотен МОм, а поскольку подключают варисторы параллельно цепи, то ток через него не проходит и он выступает в роли диэлектрика. Импульсный скачок приводит варистор в действие, понижая его сопротивление – происходит короткое замыкание, перегорает плавкий предохранитель, который должен устанавливаться в обязательном порядке перед варистором, и цепь размыкается.

В момент срабатывания происходит шунтирование излишней нагрузки, поглощаемая энергия (до 508 Дж при импульсе тока 2,5 мс) рассеивается в виде теплового излучения. Габаритные размеры варистора при этом играют значительную роль – общая площадь поверхности варистора имеет пропорциональное влияние на возможность гашения импульса напряжения без разрушения самого устройства.

Варисторы серии СН1 имеют цилиндрическую или дискообразную форму (дисковые) с осевыми разнонаправленными выводами аксиального типа или однонаправленными радиального типа. В качестве материала используется карбид кремния (SiC).

Корпус варисторов серии СН2 имеет форму диска различной толщины с однонаправленными проволочными выводами радиального типа или разнонаправленными штуцерными выводами. Используемый материал – оксид цинка (ZnO).

Изготавливаются представленные варисторы СН1 и СН2 методом прессования указанного порошкообразного материала. На корпусе варисторов нанесена маркировка с указанием номинального классификационного напряжения и соответствующего допуска по напряжению (±10%, ±20%).

Устанавливаются варисторы параллельно защищаемому устройству, при этом для достижения максимального уровня защиты рекомендуется использовать два одинаковых варистора, подключенных параллельно друг другу, и дополнительного плавкого предохранителя (перед варисторами).

Применяются предоставленные варисторы СН1 и СН2 в различной электронике, в частности для защиты элементов от воздействия накопленной статики (компьютерные разъемы, выводы микропроцессоров, схемы мобильных телефонов), в автоэлектронике и телекоммуникационном оборудовании.

Подробные характеристики и расшифровка маркировки варисторов СН1 и СН2 указаны ниже. Наша компания гарантирует качество и работу варисторов в течение 2 лет с момента их приобретения; предоставляются сертификаты качества.

Окончательная цена на карбидокремниевые варисторы СН1 и оксидно-цинковые варисторы СН2 зависит от количества, сроков поставки и формы оплаты.

Варисторы: как работают, основные характеристики и параметры, схема подключения

В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен варистор, каков его принцип действия и как производится его подключение и проверка детали на исправность.

Варистором называется нелинейный резистор, который применяется в радиоэлектронных цепях и обеспечивает защиту включенных в сеть приборов от перенапряжения. Его отличительной чертой является нелинейная вольт-амперная характеристика. В зависимости от величины воздействующего на деталь напряжения ее сопротивление может колебаться в значительных пределах – от нескольких десятков до сотен миллионов Ом. В этой статье мы поговорим о том, для чего нужен варистор, каков его принцип действия и как производится его подключение и проверка детали на исправность.

Как работает варистор?

На схеме варистор обозначается значком резистора, перечеркнутого по диагонали, что указывает на его нелинейность.

Когда нелинейный резистор функционирует в обычном режиме, его сопротивление велико. Однако оно сильно снижается при возрастании напряжения выше номинальной величины, что приводит к значительному повышению тока. Таким образом, разность потенциалов удерживается на уровне, несколько превышающем номинал. Варистор, работающий в этом режиме, выполняет функцию стабилизации напряжения.

Нелинейный резистор, будучи подключенным на входе электроцепи, добавляет к ее емкости собственную. Для устойчивой работы защищаемых приборов это необходимо учесть при проектировании линии.

На рисунке представлена стандартная схема подключения варистора.

Для правильного подбора защитного элемента важно знать мощность импульсов, имеющих место при переходных процессах, а также величину выходного сопротивления источника.

От максимальной силы тока, которую нелинейный резистор способен пропустить через себя, зависит частота повторений выбросов напряжения, а также их длительность. Если она слишком мала для конкретной цепи, защитный элемент быстро придет в негодность из-за перегрева. Поэтому, чтобы варистор работал безотказно в течение длительного времени, он должен обеспечивать эффективное рассеивание импульсной энергии при переходном процессе. Затем деталь должна быстро возвращаться в исходное состояние.

Преимущества и недостатки варисторов

Основными преимуществами нелинейного резистора является:

возможность работы под значительными нагрузками, а также на высокой частоте;

большой спектр применения;

Недостатком элемента является низкочастотный шум, создаваемый им при работе. Кроме того, его вольт-амперная характеристика в высокой степени зависит от температуры.

Варисторы: характеристики и параметры

Нелинейные резисторы, как и любые другие радиотехнические детали, обладают рядом отличительных характеристик. Основные параметры варисторов таковы:

классификационное номинальное напряжение. Это рабочее напряжение элемента, при котором он пропускает ток величиной 1 мА;

максимальное напряжение ограничения. Так называется напряжение, которое деталь способна выдержать без вреда для себя. Если этот показатель будет превышен, защитный элемент выйдет из строя;

максимальное постоянное напряжение. Это показатель постоянного напряжения, при достижении которого происходит резкое возрастание проходящего через деталь тока, и она выполняет стабилизирующую функцию;

максимальное переменное напряжение. Так называется показатель переменного напряжения, по достижении которого включается защитный режим нелинейного резистора;

допустимое отклонение. Этим термином обозначается выраженное в процентах отклонение разности потенциалов от величины классификационного напряжения.

время срабатывания. Это время, которое требуется находящемуся в высокоомном состоянии на переход в низкоомное;

максимальная поглощаемая энергия. Так обозначается максимальная величина импульсной энергии, которая может быть преобразована в тепловую без вреда для варистора.

Разобравшись с принципом работы нелинейного резистора и его основными параметрами, перейдем к заключительному вопросу – как можно проверить его исправность?

Как проверить варистор?

Существует 2 способа проверки работоспособности этого элемента:

визуальный осмотр корпуса;

измерение сопротивления специальным прибором.

При внешнем осмотре корпусной части можно увидеть потемнения, трещины или следы подгорания, по которым можно сделать вывод о том, что деталь непригодна к эксплуатации. Если визуально недостатков не заметно, но исправность элемента вызывает сомнения, придется воспользоваться тестером (мультиметром) или омметром. Разберемся, как проверить варистор мультиметром. Главным критерием здесь является сопротивление детали – чем оно больше, тем лучше. Элемент с низким сопротивлением подлежит замене. Стоит отметить, что пробитый варистор, как правило, легко определить путем визуального осмотра, даже не пользуясь тестером. Кроме того, когда поврежденная радиодеталь находится в цепи, предохранитель постоянно выбивает.

Для проверки необходимо:

отпаять один из выводов проверяемой детали. В противном случае прозвонка, скорее всего, не даст достоверного результата, так как пойдет по другим участкам цепи;

поставить переключатель тестера в режим замера сопротивления на максимум;

прикоснуться щупами прибора к выводам проверяемой детали;

снять показания индикатора (шкалы).

Измерять сопротивление нужно два раза, меняя полярность подключения тестера.

Проверка мультиметром позволяет точно определить, когда варистор находится в обрыве – в ходе измерения прибор будет показывать бесконечное сопротивление.

В интернет-магазине DIP8.RU можно приобрести по доступной цене различные радиодетали и элементы высокого качества, в том числе и варисторы. Весь товар сертифицирован. По всем вопросам, касающимся характеристик деталей и оформления заказа, вы можете обратиться по телефону, указанному в разделе «Контакты».

B72214S200K101, варистор B72214S0200K101, S14K20 6J 20v

Информация для заказа
Номенклатурный номер 404278695
Заводская упаковка: — по 250 шт.

Характеристики

Показать весь текст

Цена зависит от количества. Укажите требуемое количество и вам будут предложены лучшие цены и условия поставки.

Цены указаны с НДС, наличие указано на 12.12.2021 12:01

Документация на B72214S200K101 (datasheet)

Представленная техническая информация носит справочный характер и не предназначена для использования в конструкторской документации. Для получения актуализированной информации отправьте запрос на адрес techno.ru

Близкие по параметрам к B72214S200K101

36.00 руб./шт.
поставка 1-2 недели

Посмотреть еще

• Другие товары этого производителя: варисторы TDK EPCOS
• Вся продукция производителя TDK EPCOS
• Посмотреть все Устройства защиты

Нужна помощь в выборе продукции или подборе аналога?
Обратитесь к нашему консультанту webmaster@platan.ru

Указано наличие на складе. Цены даны с учетом НДС. Приведенная информация носит справочный характер и не является публичной офертой в соответствии с пунктом 2 статьи 437 ГК РФ. При заказе товара через сайт Вам будет выставлен счет на оплату в режиме онлайн, товар по фиксированной цене забронирован на 3 рабочих дня.

Оплатить товар можно:

• Банковским переводом
• Электронными деньгами Яндекс.Деньги
• Наличными при получении товара (для клиентов из Москвы и Санкт-Петербурга)
• Наличными через офисы Евросеть, Связной или через любой платежный терминал, принимающий Яндекс.Деньги
• Пластиковой картой Visa/MasterCard (кроме клиентов из Санкт-Петербурга)

Мы работаем с разными грузовыми компаниями:

• экспресс-доставка Major Express
• Деловые линии
• ТК Энергия
• почта России
• терминалы доставки InPost

Забрать заказ можно в наших офисах:

• Москва, м.Молодежная, ул.Ивана Франко, д.40, стр.2 (через 2 раб.дня)
• Москва, м.Электрозаводская, Семеновская наб., д.3/1, к.5 (через 2 раб.дня)
• С.-Петербург, ул.Зверинская, д.44 (через 5 раб.дней)

Платан проводит строгую политику в области качества поставляемой продукции: