Semua Kategori

Artikel Teknis

Beranda >  Aplikasi >  Artikel Teknis

Varistor: Komponen Kunci dalam Proteksi Sirkuit

Pengantar Varistor Oksida Logam (MOVs) Varistor Oksida Logam (MOV) adalah perangkat semikonduktor non-linear yang berbasis material oksida logam, biasanya oksida seng (ZnO). Ini merespons secara cepat terhadap tegangan abnormal yang tinggi dengan mengalami perubahan mendadak...

Varistor: Komponen Kunci dalam Proteksi Sirkuit

Pengenalan tentang Metal Oxide Varistors (MOVs)

A Metal Oxide Varistor (MOV) adalah perangkat semikonduktor nonlinear yang berbasis bahan oksida logam, biasanya oksida seng (ZnO). Perangkat ini merespons tegangan abnormal dengan cepat melalui perubahan tiba-tiba dalam hambatan, sehingga menekan tegangan dan menyerap energi lonjakan. Ketika tegangan yang diterapkan di bawah ambang batas breakdown, MOV menunjukkan hambatan tinggi di kisaran megaohm dengan arus kebocoran yang dapat diabaikan. Ketika tegangan melebihi ambang batas breakdown, hambatan turun secara drastis ke level ohmik, memungkinkan MOV untuk menghantarkan arus lonjakan besar dan melindungi rangkaian hilir dari kerusakan akibat overvoltage. Nomor bagian MOV yang umum digunakan mencakup LCRR07D391K , LCRR10D561K , dan LCRR14D471K .

压敏电阻1.jpg

Prinsip Operasi dan Karakteristik V-I

压敏电阻2.png

Kurva tegangan-arus (V-I) dari MOV biasanya dibagi menjadi tiga daerah:

1. Daerah Arus Kebocoran

Juga dikenal sebagai wilayah pra-kerusakan. Dalam wilayah ini, tegangan di MOV berada di bawah tegangan penjepitnya. Konduksi dikuasai oleh elektron yang terangsang secara termal, dan MOV bertindak seperti suatu isolator dengan hambatan lebih dari 10 MΩ (Rb ≫ Rg). Arus berada dalam rentang mikroampere, dan MOV tampak sebagai rangkaian terbuka—ini adalah keadaan operasi normalnya.

2. Wilayah Kerusakan (Kerja)

Juga disebut sebagai wilayah penjepit. Ketika tegangan di atas tingkat penjepit diterapkan, konduksi terjadi melalui mekanisme tunneling (Rb ≈ Rg). MOV menunjukkan konduktivitas nonlinear kuat yang mengikuti hukum pangkat: I = C × V^α
Dimana:

I adalah arus melalui MOV

V adalah tegangan yang melewati MOV

C adalah konstanta yang bergantung pada parameter proses

α adalah koefisien nonlinearitas (umumnya antara 30 dan 50), indikator utama kualitas MOV

Di wilayah ini, perubahan kecil pada tegangan menyebabkan variasi besar pada arus, memungkinkan MOV untuk menekan lonjakan tegangan dengan efektif dan menyerap atau mengalihkan energi terkait.

3. Wilayah Kenaikan

Ketika arus lonjakan melebihi ~100 A/cm², karakteristik V-I didominasi oleh resistansi butiran ZnO. MOV berperilaku linier:
I = V / Rg
Pada daerah ini, MOV mungkin mulai mengalami degradasi dan kehilangan kemampuan perlindungan terhadap overvoltage.

Waktu Respon dan Parameter Utama

Waktu respon tipikal dari sebuah MOV adalah 20–25 ns , tergantung pada kemasannya dan teknologi material. Meskipun lebih lambat daripada Dioda TVS (<1 ns), ini cukup efektif untuk sistem daya dan motor. Ketika dipilih dengan benar, MOV menyediakan penghilangan tegangan puncak sementara yang sangat baik, melindungi rangkaian dari kerusakan.

Fungsi Utama MOV

Perlindungan overvoltage :

Mencegah lonjakan tegangan akibat petir, fluktuasi jaringan, atau tindakan switching, mencegah kerusakan pada komponen sensitif seperti IC dan sensor.

Penekanan Lonjakan :

Digunakan pada input daya atau jalur komunikasi untuk menekan lonjakan gelombang 8/20 μs standar. Kapasitas arus lonjakan berkisar dari 1 hingga 10 kA tergantung pada diameter MOV (misalnya, 7D, 10D, 14D, 20D) dan proses.

Penguraian Energi :

Menyerap energi lonjakan dan mengubahnya menjadi panas melalui konduksi batas butir internal.

Perlindungan Bidireksional :

MOVs tidak berpolarisasi dan dapat merespons secara simetris terhadap lonjakan positif dan negatif, ideal untuk perlindungan AC/DC.

压敏电阻4.png

Skenario Aplikasi

1. Sistem Tenaga

Input ac : Dipasang di antara garis L/N dan PE untuk perlindungan lonjakan petir

Output dc : Melindungi regulator switching dari transient yang disebabkan oleh variasi beban atau sirkuit pendek

2. Perangkat Elektronik

Peralatan Komunikasi : Menyerap noise mode umum dan mode diferensial di RS-485, Ethernet, dll.

Elektronik Konsumen : Diintegrasikan ke dalam charger dan adapter untuk melindungi baterai litium dan kontroler utama

3. Sistem kontrol industri

Penggerak motor : Menekan lonjakan tegangan pada input VFD, memperpanjang umur peralatan

Perlindungan Sensor : Melindungi terhadap Esd dan gangguan EMP di lingkungan industri

4. Sistem Energi Baru

Sistem fotovoltaik : Menyerap lonjakan petir pada sisi DC inverter, sesuai dengan UL 1449

Kendaraan Listrik : Meningkatkan EMC dengan melindungi stasiun pengisian daya dan sistem manajemen baterai

Kesimpulan

Dengan rasio biaya-kinerja yang sangat baik, kapasitas lonjakan tinggi, dan kompatibilitas luas, MOVs memainkan peran penting dalam perlindungan terhadap lonjakan arus di sektor elektronik, sistem daya, otomotif, dan energi terbarukan. Dengan memilih MOV yang tepat dan menggabungkannya dengan perangkat lain seperti Dioda TVS dan tabung pelepasan gas (GDT) , kekebalan sistem secara keseluruhan terhadap ancaman petir dan overvoltage dapat ditingkatkan secara signifikan.

Sebelumnya

Dioda TVS: Prinsip dan Aplikasi

Semua aplikasi Berikutnya

Pengenalan Teknologi Termistor

Produk Rekomendasi