Varistor
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. januar 2021; checks kræver 4 redigeringer .Varistor (eng. vari (able) - variabel (resi) stor - modstand) - halvledermodstand , hvis elektriske modstand ( ledningsevne ) afhænger ikke-lineært af den påtrykte spænding , dvs. den har en ikke-lineær symmetrisk strøm-spændingskarakteristik og har to udgange. Den har den egenskab, at den kraftigt reducerer dens modstand fra milliarder til titusinder af ohm med en stigning i spændingen påført den over tærskelværdien [1]. Med en yderligere stigning i spændingen falder modstanden endnu mere. På grund af fraværet af følgestrømme under pludselige ændringer i den påførte spænding, er varistorer hovedelementet til produktion af overspændingsbeskyttelsesanordninger (SPD'er).
Fremstilling
Varistorer fremstilles ved sintring ved en temperatur på omkring 1700 ° C en halvleder, hovedsagelig pulveriseret siliciumcarbid (SiC) eller zinkoxid (ZnO), og et bindemiddel (for eksempel ler , flydende glas , lak , harpiks ). Derefter metalliseres to overflader af det resulterende element (normalt er elektroderne i form af skiver), og metaltrådsledninger loddes til dem.
Strukturelt fremstilles varistorer normalt i form af diske, tabletter, stænger; Der er perle- og filmvaristorer. Stangtuning varistorer med en bevægelig kontakt er meget udbredt.
Egenskaber
Den ikke-linearitet af varistorernes karakteristika skyldes den lokale opvarmning af kontaktfladerne af adskillige krystaller af siliciumcarbid (eller en anden halvleder). Med en lokal temperaturstigning ved krystallernes grænser reduceres sidstnævntes modstand betydeligt, hvilket fører til et fald i varistorernes samlede modstand.
En af varistorens hovedparametre - koefficienten for ikke-linearitet λ - bestemmes af forholdet mellem dens statiske modstand R og den dynamiske modstand Rd :
,
hvor U er spænding, I er varistorstrøm
Ikke-linearitetskoefficienten er i området 2-10 for SiC-varistorer og 20-100 for ZnO-varistorer.
Temperaturkoefficienten for modstand (TCR) af varistoren er en negativ værdi.
Ansøgning
Lavspændingsvaristorer er lavet til driftsspænding fra 3 til 200 V og strøm fra 0,0001 til 1 A ; højspændingsvaristorer - til driftsspænding op til 20 kV .
Varistorer bruges til at stabilisere og regulere lavfrekvente strømme og spændinger i analoge computere - til at eksponentiere, udvinde rødder og andre matematiske operationer, i overspændingsbeskyttelseskredsløb ( f.eks. højspændingsledninger , kommunikationslinjer, elektriske apparater) osv. .
Højspændingsvaristorer anvendes til fremstilling af overspændingsafledere .
Som elektroniske komponenter er varistorer billige og pålidelige, i stand til at modstå betydelige elektriske overbelastninger og kan fungere ved høje frekvenser (op til 500 kHz ). Blandt ulemperne er betydelig lavfrekvent støj og aldring - ændringen i parametre over tid og med temperaturudsving.
Varistor materialer
Tirit , vilite , latin , silite er halvledermaterialer baseret på siliciumcarbid med forskellige bindinger. Zinkoxid er et nyt materiale til varistorer.
Indstillinger
Når man beskriver varistors egenskaber, bruges følgende parametre hovedsageligt [1] :
- Klassificeringsspænding U n - spænding ved en bestemt strøm (normalt 1 mA), en betinget parameter til mærkning af produkter;
- Den maksimalt tilladte spænding U m for jævnstrøm og for vekselstrøm (rms eller effektiv værdi), spænder - fra flere V til flere titusinder af kV; kan kun overskrides ved overspændinger;
- Nominel gennemsnitlig effekttab P er den effekt i watt (W), som varistoren kan dissipere i hele sin levetid, mens parametrene holdes inden for de specificerede grænser;
- Maksimal pulsstrøm I pp ( Peak Surge Current ) i ampere (A), for hvilken stigetid og pulsvarighed er normaliseret;
- Maksimalt tilladt absorberet energi W ( Absorptionsenergi ) i joule (J), når den udsættes for en enkelt puls;
- Kapacitans Co målt i lukket tilstand ved en given frekvens; afhænger af den påførte spænding - når varistoren passerer en stor strøm gennem sig selv, falder den til nul.
Driftsspændingen for varistoren vælges baseret på den tilladte dissipationsenergi og den maksimale spændingsamplitude. Det anbefales, at den ved vekselspænding ikke overstiger 0,6 U n , og ved konstant spænding - 0,85 U n . For eksempel i et netværk med en effektiv spænding på 220 V (50 Hz) installeres normalt varistorer med en klassifikationsspænding på mindst 380 ... 430 V.
Se også
Noter
- ↑ 1 2 Shelestov, 2002 .
Litteratur
- V. G. Gerasimov, O. M. Knyazkov, A. E. Krasnopolsky, V. V. Sukhorukov. Fundamentals of Industrial Electronics: Lærebog for gymnasier / Ed. V. G. Gerasimova. - 2. udg., revideret. og yderligere - M . : Højere skole, 1978.
- Elektronik: Encyclopedic Dictionary / V. G. Kolesnikov (chefredaktør). - 1. udg. - M. : Sov. Encyclopedia, 1991. - S. 54 . - ISBN 5-85270-062-2 .
- I. P. Shelestov. Nyttige diagrammer. Bog 5 . - M. : SOLON-R, 2002. - 240 s. - (Radioamatører). - 7000 eksemplarer. — ISBN 5-93455-167-1 .