مبادئ تصميم الدوائر باستخدام المقاوم غير الخطي (الفارستور)

المقاوم الحراري أكسيد المعدن (MOV) هو مقاوم غير خطي تتغير مقاومته حسب الجهد المطبق عليه. ويستخدم على نطاق واسع في كبت زيادة الجهد، حماية الدوائر، وتصميم السلامة للمعدات الكهربائية. لضمان الأداء الموثوق والفعال له داخل الدائرة، يجب اتباع المبادئ الأساسية التالية عند تصميم دوائر تعتمد على المقاوم الحراري:

1. اختيار المقاوم الحراري المناسب

اختر مقاومًا حراريًا مناسبًا بناءً على سيناريو الاستخدام (على سبيل المثال: حماية من زيادة الجهد، حماية إدخال الطاقة، دوائر المستشعر). تشمل المعلمات الرئيسية ما يلي:

جهد القص (Vclamp)

قدرة التيار الزائد (Imax)

وقت الاستجابة (<1 نانوثانية)

المقاومة الساكنة وخصائص التيار التسربي

2. تحديد نطاق الجهد التشغيلي

يجب أن يكون الجهد الكهربائي العادي في الدائرة أقل من جهد انهيار المقاوم المتغير (الفارستور) ولكن أعلى من جهده الأقصى المستمر (VM تكييف الهواء /VMتيار مستمر ) لتجنب التفعيل الخاطئ أو الفشل.

3. قيّم تأثير الدائرة

في الدوائر ذات التردد العالي أو الدقيقة، قد يؤدي استخدام المقاومات الزنك أكسيد المعادن (MOVs) إلى إدخال سعة كهربائية، أو حث، أو تيار تسرب. انتبه إلى:

انخفاض استجابة التردد العالي

الانزياح الحراري

اضطراب في سلامة الإشارة

4. أضف تدابير حماية من زيادة الجهد

اجمع بين مقاومات زنك أكسيد المعادن (MOVs) والصمامات، أو المقاومات الحرارية PTC، أو دايودات TVS لتعزيز الحماية ومنع التلف أو التدهور تحت ظروف الحمل الزائد.

5. تأكد من تصميم مصدر طاقة مستقر

استخدم مُنظمات الجهد ومرشحات EMI لضمان مصدر طاقة مستقر وخالي من الضوضاء، ومنع تأثير تقلبات الطاقة على أداء مقاومات زنك أكسيد المعادن.

6. قم بتحسين تخطيط لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) والأسلاك

ضع مقاومات MOV بالقرب من المكونات المحمية وبعيدًا عن مصادر الحرارة أو التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). استخدم مسارات قصيرة ذات مقاومة منخفضة وتأكد من وجود تأريض جيد لتجنب التأثيرات الطفيلية.

7. قم باختبارات التحقق والتصحيح

بعد الانتهاء من التصميم، قم باختبارات كهربائية واختبارات زيادة الجهد للتحقق من سلوك MOV وموثوقية الدائرة. استخدم نتائج الاختبار لتحسين التصميم.

خاتمة

بما أن MOV يعتبر مكون حماية أساسي في الأنظمة الإلكترونية، فإن اختياره وتصميمه بشكل صحيح يمكن أن يحسن بشكل كبير من سلامة النظام واستقراره. في التطبيقات العملية، يجب استخدام MOV مع ديودات TVS، والمصهرات، والمرشحات لبناء حل شامل للحماية.