Inleiding op Metal Oxide Varistors (MOVs) Een Metal Oxide Varistor (MOV) is een niet-lineaire halvegeleiderapparaat gebaseerd op metaaloxidematerialen, meestal zinkoxide (ZnO). Het reageert snel op abnormaal hoge spanningen door plotseling te veranderen...
A Metal Oxide Varistor (MOV) is een niet-lineaire halvegeleidercomponent gebaseerd op metaaloxidematerialen, meestal zinkoxide (ZnO). Het reageert snel op abnormaal hoge spanningen door plotseling een verandering in weerstand te ondergaan, waardoor de spanning wordt geklampd en overspanningsenergie wordt geabsorbeerd. Wanneer de toegepaste spanning onder de breukspanningsdrempel ligt, toont de MOV een hoge weerstand in de mega-ohm bereik met verwaarloosbaar lekkagestroom. Wanneer de spanning de breukspanningsdrempel overschrijdt, daalt de weerstand scherp naar het ohm-niveau, wat het de MOV mogelijk maakt om grote overspanningsstromen te geleiden en onderliggende schakelingen te beschermen tegen overspanningsschade. Vaak gebruikte MOV-deelpartnummers omvatten LCRR07D391K , LCRR10D561K , en LCRR14D471K .
De spanning-stroom (V-I) curve van een MOV wordt doorgaans onderverdeeld in drie gebieden:
Ook bekend als het pre-breakdown gebied. In dit gebied is de spanning over de MOV onder zijn beperkingsspanning. De geleiding wordt bepaald door thermisch opgewekte elektronen, en gedraagt de MOV zich als een isolator met een weerstand van meer dan 10 MΩ (Rb ≫ Rg). De stroom ligt in het microampère bereik, en de MOV verschijnt als een open circuit—dit is zijn normale werkende toestand.
Ook wel bekend als de klemmingregio. Wanneer een spanning boven het klemniveau wordt toegepast, treedt geleiding op via een tunnelmechanisme (Rb ≈ Rg). De MOV toont sterke niet-lineaire geleiding volgens de machts wet: I = C × V^α
Waarbij:
I de stroom door de MOV is
V is de spanning over de MOV
C is een constante die afhankelijk is van procesparameters
α is de niet-lineariteitscoëfficiënt (meestal tussen 30 en 50), een belangrijke indicator voor de kwaliteit van de MOV
In deze regio veroorzaken kleine spanningstoename grote variaties in stroom, waardoor de MOV effectief spanningstoeslagen kan onderdrukken en de daarmee samenhangende energie kan absorberen of omleiden.
Wanneer de piekstroom ~100 A/cm² overschrijdt, worden de V-I kenmerken gedomineerd door de weerstand van de ZnO korrels. De MOV gedraagt zich lineair:
I = V / Rg
In deze regio kan de MOV beginnen te degraderen en zijn over spanning beschermingscapaciteit verliezen.
De typische reactietijd van een MOV is 20-25 ns , afhankelijk van zijn verpakking en materiaaltechnologie. Hoewel trager dan een TVS-diode (<1 ns), is het voldoende effectief voor kracht- en motorsystemen. Wanneer correct geselecteerd, bieden MOVs uitstekende onderdrukking van tijdelijke overspanningen en beschermen ze schakelingen tegen schade.
Overspanningsbeveiliging :
Demping van spanningsschichten door blikseminslag, netwerkfluctuaties of schakelacties, waardoor schade aan gevoelige componenten zoals IC's en sensoren wordt voorkomen.
Stoorsignalendemping :
Gebruikt bij stroominvoer of communicatielijnen om standaard 8/20 μs golfvormstoorsignalen te dempen. De stoorsignaalstroomcapaciteit varieert van 1 tot 10 kA, afhankelijk van de doorsnee van de MOV (bijv., 7D, 10D, 14D, 20D) en het proces.
Energiedissipatie :
Absorbeert stoorsignalenergie en convertit deze naar warmte via interne korrelgrensconductie.
Dubbelzijdige bescherming :
MOVs zijn niet-gepolariseerd en kunnen symmetrisch reageren op zowel positieve als negatieve overspanningen, ideaal voor AC/DC bescherming.
AC-invoer : Geïnstalleerd over L/N en PE lijnen voor blikseminvalbescherming
DC-uitgang : Beschermt schakelregelaars tegen storingen veroorzaakt door belastingsvariatiestoringen of kortsluitingen
Communicatieapparatuur : Neemt gemeenschappelijke-modus en differentiële-modus storingen in RS-485, Ethernet, etc. op.
Consumentenelektronica : geïntegreerd in laaders en adapters om lithiumbatterijen en hoofdcontrollers te beschermen
Motorbesturingen : Onderdrukt spanningspieken bij VFD-invoeringen, waardoor de levensduur van apparatuur wordt verlengd
Sensorbescherming : Schilden tegen - De en EMP-interferentie in industriële omgevingen
Fotovoltaïsche systemen : Neemt blikseminstroomstoten op de DC-zijde van de inverter op, compatibel met UL 1449
Elektrische voertuigen : Verbetert EMC door opladestations en batterijmanagementsystemen te beschermen
Met hun uitstekende kosten-prestatieverhouding, hoge piekgeladenis en brede compatibiliteit, MOVs spelen een cruciale rol in overplichtbescherming in de elektronica, energie-, automobiel- en hernieuwbare energiesectoren. Door de juiste MOV te kiezen en deze te combineren met andere apparaten zoals TVS-diodes en gasontladingbuisjes (GDT's) , kan de algemene systeembescherming tegen blikseminslagen en overplichtbedreigingen aanzienlijk worden verbeterd.
EN
