MOV to nieliniowy element oparty na ZnO, który jest stosowany do tłumienia przepięć. W tym poradniku omówiono strukturę MOV, obszary napięciowo-prądowe, właściwości przy przepięciach oraz zastosowania w elektronice mocy, liniach telekomunikacyjnych i środowiskach przemysłowych.
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
