Варистор: что это такое

Радиоэлектронный элемент, применяемый в цепях защиты электронных приборов от перенапряжений в сети, называется варистор. Что это такое и для чего он необходим, становится ясно, когда речь заходит о защите электрических и электронных схем, обеспечивая защиту от перенапряжения с помощью стабилизации напряжения.

Основные параметры

Варистор – это резистор-полупроводник, его основополагающим принципом действия является снижение сопротивления материала полупроводника при повышении напряжения, благодаря этому его признают одним из самых работоспособных и недорогих средств защиты от напряжений импульсов разного вида.

Основные характеристики и параметры варисторов, которые могут помочь при выборе:

• Un – классификационное напряжение с силой тока в 1 мА;
• P – мощность, отвечает за силу рассеивания элемента;
• W – наибольшая энергетическая сила импульса;
• Ipp – наибольшее количество тока с импульса;
• Co –размеры в закрытом виде.

Применение в быту

Характеристики элемента позволяют применять его в устройствах, связанных с каналами связи, различными входами для оборудования, использовать варисторы для генераторов.

Они устанавливаются в сетевых фильтрах специальных удлинителей, а также в других качественных входных моделях для защиты. Элемент рекомендуется монтировать в китайскую технику во избежание быстрых поломок. Для обеспечения безопасности всего помещения варистор необходимо установить на дин-рейку.

Как работает варистор

Заключается принцип действия варистора в том, что такое включение происходит параллельно защищаемому устройству. При обычном использовании элемент подвергается напряжению оборудования. При действии сила тока детали очень мала, и в это время она является изолятором. Когда возникает импульс напряжения, нелинейный механизм с вольтамперными характеристиками включается и сразу понижает сопротивление, нагрузка на оборудование шунтируется. В данном случае через электронный элемент за короткий срок может проходить ток, достигающий размеров в несколько тысяч ампер. После погашения импульса с напряжением вновь восстанавливается сопротивление. То есть устройству обеспечивается защита при рассеивании поглощенной энергии в виде тепла.

Применение варисторов в условиях нормального функционирования электричества в помещении деталь не влияет на уровень работы прибора. Но, если появится угроза критической величины напряжения, она будет непременно устранена, что позволит сохранить оборудование даже при слабом изолировании. Иначе говоря, варистор выступает в качестве стабилизатора напряжения и аналога предохранителя двигателя.

Маркировка варисторов

Обычно маркировка варисторов представлена в виде следующих обозначений на схеме:

• диаметр;
• классификационное напряжение.

Пример расшифровки: 15D 364K, где 15D – это диаметр, а 364K классификационное напряжение варистора. При покупке или замене варистора производится расчет необходимых данных. По маркировкам производится поиск линеек их аналогов.

Возможны и другие знаки, зависящие от конкретного прибора или фирмы и расположенные либо на корпусе, либо на плате.

Положительные стороны варисторов

К положительной стороне использование варисторов на работе или в быту является:

• возможность работы с устройством при больших нагрузках, связанных с высоким напряжением;
• надежная защита варистором прибора от перенапряжения;
• невысокая цена;
• обширная сфера применения;
• обеспечение надежной эксплуатации;
• понятная и простая технология применения.

Отрицательные стороны

К основным отрицательным сторонам относятся:

• повышение шума на низких частотах;
• другие недостатки, проявляющиеся в зависимости от индивидуальных характеристик элемента.

Рекомендации к установке

Для начала работы с элементом необходимо проверить способность варистора к работе. Необходимо осмотреть его внешний вид на наличие сколов, трещин и опалений. Эти дефекты уже могут говорить о браке.

Если эти недостатки отсутствуют, то элемент необходимо проверить при помощи мультимера. Осмотр должен проходить в режиме максимального сопротивления, тогда возможно будет выявить факт рабочего/нерабочего состояния варистора.

Когда подтверждена работоспособность прибора, можно переходить к установке. Варистор параллельно включается защищаемому устройству.

Стоит учитывать, что при неправильной установке деталь может взорваться, поэтому варисторы последовательно необходимо монтировать с защищаемым устройством.

Виды варисторов

Выделяют виды варисторов по уровню рабочего напряжения:

• высоковольтные (до 20 кВ);
• низковольтные (от 3 до 200 В).

5555

Деление элементов происходит также по материалу. По большей мере они изготавливаются из оксида цинка, являющегося хорошим поглотителем больших импульсов напряжения.

Подразделяются изделия по странам изготовителям. Отечественные варисторы включает в себя такие модели, как ВР-1-1, СН2-1а и так далее. Импортные имеют следующие обозначения: S 6 K 210, CN 1210 M 8 и другие подобные.

Основополагающей характеристикой при разработке варисторов является время срабатывания при повышении напряжения, так как среднее значение начала работы многих элементов является 25 нс, что для многих устройств является недостаточным. Сегодня активно проводятся исследования варисторов и их разработки для улучшения качества показаний этого параметра.

Так, появились многослойные детали. Благодаря безвыводной конструкции с поверхностным монтажом они достигли рекордной в свое время скорости работы – менее чем 0,5 нс. Однако, для такого скоростного действия необходимо свести к минимуму индуктивность внешних факторов.

Многослойные элементы стоят на лидирующих позициях при необходимости защиты от статических зарядов. Их по большей части используют на производствах мобильных устройств.

Дисковые варисторы за счет формы увеличивают время индуктивности вывода и реакции на увеличение напряжения.

Типы HEL- и CN-варисторов хорошо защищают от статического напряжения. Их устанавливают в различные разъемы и входы для компьютеров.

Как же найти на плате варистор

Выглядит обозначение варистора на схеме как классический резистор, перечеркнутый прямой, а в левом углу имеется обозначение буквы U. Обычно данный элемент подписан, как RU или VA.

Основной целью изобретения варистора является обеспечение защиты электрическим цепям. За счет изменения сопротивления структуры полупроводников во время действия большого напряжения элемент берет на себя нагрузку возросшего тока, что позволяет избежать в работе и быту электрического перенапряжения, поломок приборов и возгораний. Сейчас наилучшим видом варистора является многослойный элемент. Он обеспечит лучшую защиту от статического напряжения благодаря максимально короткому времени срабатывания (менее 0,5 нс).