Wprowadzenie do Metalowych Oksydowych Warystorów (MOVs) Metalowy Oksydowy Warystor (MOV) to nieLINiowe urządzenie półprzewodnikowe oparte na materiałach oksydowych, zazwyczaj oksydowi cynku (ZnO). Reaguje szybko na abnorminalnie wysokie napięcia, przechodząc nagły zmian...
A. Warystor tlenku metali (MOV) to niechlujne urządzenie półprzewodnikowe oparte na materiałach tlenkowych, zazwyczaj tlenku cyny (ZnO). Reaguje szybko na niezwykle wysokie napięcia, przechodząc nagłą zmianę oporu, co powoduje zaciśnięcie napięcia i absorpcję energii przepięć. Gdy napięcie zastosowane jest poniżej progu przewodnictwa, warystor wykazuje duży opór w zakresie megoohmów z zaniedbywalnym prądem przeciekowym. Gdy napięcie przekracza próg przewodnictwa, opór gwałtownie spada do poziomu omów, umożliwiając warystrowi przepuszczanie dużych prądów przepięć i ochronę obwodów dolnotokowych przed uszkodzeniami spowodowanymi przepięciem. Powszechnie stosowane numery części warystora to LCRR07D391K , LCRR10D561K , oraz LCRR14D471K .
Krzywa napięcie-prąd (V-I) dla ZNO jest zazwyczaj podzielona na trzy rejonu:
Nazywany również rejonem przedprzełomowym. W tym rejonie, napięcie na ZNO jest poniżej jego napięcia klinującego. Przewodnictwo jest określone przez elektrony wywołane termicznie, a ZNO zachowuje się jak izolator o oporze powyżej 10 MΩ (Rb ≫ Rg). Prąd mieści się w zakresie mikroamperów, a ZNO działa jako otwarty obwód - to jego normalny stan pracy.
Inaczej nazywany regionem zaciskania. Gdy napięcie powyżej poziomu zaciskania jest stosowane, następuje przewodnictwo za pośrednictwem mechanizmu tunelowania (Rb ≈ Rg). MOV wykazuje silne nieliniowe przewodnictwo zgodnie z prawem potęgowym: I = C × V^α
Gdzie:
I to prąd przez MOV
V to napięcie na MOV
C jest stałą zależną od parametrów procesu
α jest współczynnikiem nieliniowości (zwykle między 30 a 50), kluczowym wskaźnikiem jakości MOV
W tym regionie małe zmiany napięcia powodują duże zmiany prądu, co umożliwia MOV skuteczne tłumienie wzrostów napięcia i absorbowanie lub odprowadzanie związanej z nimi energii.
W przypadku gdy prąd przewyższa ~100 A/cm2, charakterystykę V-I dominuje opór ziaren ZnO. MOV zachowuje się liniowo:
I = V / Rg
W tej części obszaru przewodnictwa, element MOV może zacząć się degradować i tracić zdolność do ochrony przed przepięciami.
Typowy czas reakcji elementu MOV to 20–25 ns , w zależności od opakowania i technologii materiału. Choć jest wolniejszy niż Dioda TVS (<1 ns), jest wystarczająco efektywny dla układów napędowych i silnikowych. Gdy odpowiednio dobrany, zapewnia doskonałe tłumienie przepięć napięciowych, chroniąc obwody przed uszkodzeniami.
Zabezpieczenie przeciwprzepięciowe :
Ogranicza szpiki napięcia spowodowane burzą, fluktuacjami w sieci lub akcjami przełączania, uniemożliwiając uszkodzenie wrażliwych elementów, takich jak układy scalone i czujniki.
Tłumienie przepięć :
Używane na wejściach zasilania lub linii komunikacyjnych do tłumienia standardowych przepięć o falowaniu 8/20 μs. Pojemność prądu przepięću oscyluje od 1 do 10 kA w zależności od średnicy OZP (np., 7D, 10D, 14D, 20D) i procesu.
Dysypacja energii :
Absorbuje energię przepięć i przekształca ją na ciepło za pomocą przewodnictwa wewnętrznego między ziarnami materiału.
Ochrona dwukierunkowa :
Diody MOV są niepolarizowane i mogą symetrycznie reagować na przepięcia dodatnie i ujemne, co czyni je idealnym rozwiązaniem do ochrony AC/DC.
Wprowadzenie AC : Zainstalowane między liniami L/N i PE do ochrony przed przepływami atmosferycznymi
Wydatki prądu stałego : Ochrona regulatorów przemiennikowych przed przypływami spowodowanymi zmianami obciążenia lub krótka obwodami
Sprzęt komunikacyjny : Absorbuje szumy trybowe i różnicowe w RS-485, Ethernet-ie itp.
Elektronika konsumencka : Zintegrowane w ładowarkach i adapterach do ochrony baterii litowych i głównych kontrolerów
Napędy silnikowe : tłumi wzrosty napięcia w wejściach VFD, wydłużając żywotność urządzeń
Ochrona czujników : Osłony przeciw Zespół i zakłócenia elektromagnetyczne w środowiskach przemysłowych
Systemy fotowoltaiczne : Absorbuje falę błyskawiczną po stronach Inwertera DC, zgodny z UL 1449
Pojazdy elektryczne : Zwiększa EMC poprzez ochronę stacji ładowania i systemów zarządzania bateriami
Dzięki ich doskonałemu stosunkowi kosztów do efektywności, wysokiej zdolności przepływowej i szerokiej kompatybilności, MOV w tym celu należy wprowadzić nowe zasady dotyczące ochrony przed przeciążeniami w sektorze elektroniki, systemów energetycznych, motoryzacji i energii odnawialnej. Wybierając odpowiedni MOV i łącząc go z innymi urządzeniami jak Diody TVS i rury gazowe (GDTs) , ogólna odporność systemu na zagrożenia piorunem i nadnapięciami może być istotnie zwiększone.
EN
