Varisztor
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. január 25-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .Varisztor (angol vari (able) - variable (resi) stor - resistor) - félvezető ellenállás , melynek elektromos ellenállása ( vezetőképessége ) nemlineárisan függ az alkalmazott feszültségtől , azaz nemlineárisan szimmetrikus áram-feszültség karakterisztikával rendelkezik és két kimenete van. Megvan az a tulajdonsága, hogy élesen csökkenti ellenállását milliárdokról több tíz ohmra , miközben a rákapcsolt feszültség a küszöbérték fölé emelkedik [1]. A feszültség további növekedésével az ellenállás még jobban csökken. Az alkalmazott feszültség hirtelen változásai során a követőáramok hiánya miatt a varisztorok a túlfeszültség-védelmi eszközök (SPD) gyártásának fő elemei.
Gyártás
A varisztorokat félvezető, főleg porított szilícium-karbid (SiC) vagy cink-oxid (ZnO) és kötőanyag (például agyag , folyékony üveg , lakk , gyanta ) körülbelül 1700 °C hőmérsékleten történő szinterezésével állítják elő . Ezután a kapott elem két felületét fémbevonják (általában az elektródák lemezek), és fémhuzal-vezetékeket forrasztanak hozzájuk.
Szerkezetileg a varisztorok általában korongok, tabletták, rudak formájában készülnek; Vannak gyöngy- és fóliavarisztorok. A mozgó érintkezővel rendelkező rúdtuning varisztorokat széles körben használják.
Tulajdonságok
A varisztorok jellemzőinek nemlinearitása számos szilícium-karbid (vagy más félvezető) kristály érintkező felületének helyi melegítéséből adódik. A hőmérséklet helyi növekedésével a kristályok határain az utóbbi ellenállása jelentősen csökken, ami a varisztorok teljes ellenállásának csökkenéséhez vezet.
A varisztor egyik fő paraméterét - a λ nemlinearitási együtthatót - az R statikus ellenállásának az R d dinamikus ellenálláshoz viszonyított aránya határozza meg :
,
ahol U a feszültség, I a varisztor áram
A nemlinearitási együttható SiC varisztoroknál 2-10, ZnO varisztoroknál 20-100 között van.
A varisztor ellenállási hőmérsékleti együtthatója (TCR) negatív érték.
Alkalmazás
A kisfeszültségű varisztorok 3 és 200 V közötti üzemi feszültségre és 0,0001 és 1 A közötti áramerősségre készülnek ; nagyfeszültségű varisztorok - 20 kV üzemi feszültségig .
A varisztorokat alacsony frekvenciájú áramok és feszültségek stabilizálására és szabályozására használják, analóg számítógépekben - hatványozásra, gyökök kivonására és egyéb matematikai műveletekre, túlfeszültség-védelmi áramkörökben ( például nagyfeszültségű távvezetékek , kommunikációs vezetékek, elektromos készülékek) stb. .
A nagyfeszültségű varisztorokat túlfeszültség-levezetők gyártására használják .
Elektronikus alkatrészekként a varisztorok olcsók és megbízhatóak, képesek ellenállni a jelentős elektromos túlterheléseknek, és magas frekvencián (500 kHz -ig ) működnek. A hátrányok közé tartozik a jelentős alacsony frekvenciájú zaj és az öregedés - a paraméterek időbeli változása és a hőmérséklet-ingadozások.
Varisztor anyagok
A tirit , vilit , latin , szilit különböző kötésekkel rendelkező szilícium-karbid alapú félvezető anyagok . A cink-oxid egy új anyag a varisztorokhoz.
Opciók
A varisztorok jellemzőinek leírásánál főként a következő paramétereket használjuk [1] :
- Osztályozási feszültség U n - feszültség egy bizonyos áramerősség mellett (általában 1 mA), feltételes paraméter a termékek jelölésére;
- A maximális megengedett U m feszültség egyenáramhoz és váltakozó áramhoz (effektív érték vagy effektív érték), tartomány - több V-tól több tíz kV-ig; csak túlfeszültség esetén léphető túl;
- A névleges átlagos teljesítménydisszipáció P az a wattban (W) kifejezett teljesítmény, amelyet a varisztor a paraméterek meghatározott határokon belüli tartása mellett a teljes élettartama alatt disszipálhat;
- Maximális impulzusáram I pp ( Peak Surge Current ) amperben (A), amelyre a felfutási idő és az impulzus időtartama normalizálva van;
- Maximális megengedett elnyelt energia W ( Abszorpciós energia ) joule-ban (J), ha egyetlen impulzusnak vannak kitéve;
- C o kapacitás zárt állapotban, adott frekvencián mérve; az alkalmazott feszültségtől függ - amikor a varisztor nagy áramot vezet át magán, az nullára esik.
A varisztor üzemi feszültségét a megengedett disszipációs energia és a maximális feszültségamplitúdó alapján választják ki. Javasoljuk, hogy váltakozó feszültségen ne haladja meg a 0,6 U n értéket , állandó feszültség esetén pedig a 0,85 U n értéket . Például egy 220 V (50 Hz) effektív feszültségű hálózatban általában legalább 380 ... 430 V osztályozási feszültségű varisztorokat telepítenek.
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ 1 2 Shelestov, 2002 .
Irodalom
- V. G. Geraszimov, O. M. Knyazkov, A. E. Krasznopolszkij, V. V. Szuhorukov. Az ipari elektronika alapjai: Tankönyv középiskolák számára / Szerk. V. G. Gerasimova. - 2. kiadás, átdolgozva. és további - M . : Felsőiskola, 1978.
- Elektronika: Enciklopédiai szótár / V. G. Kolesnikov (főszerkesztő). - 1. kiadás - M . : Szov. Enciklopédia, 1991. - S. 54 . - ISBN 5-85270-062-2 .
- I. P. Selesztov. Hasznos diagramok. 5. könyv . - M. : SOLON-R, 2002. - 240 p. - (Rádióamatőrök). - 7000 példány. — ISBN 5-93455-167-1 .