Варистор: Кључни компонент у заштити кружева

Uvod u Metalne oksidne varistore (MOVs)

А Metalni oksidni varistor (MOV) je nelinearno poluprovodničko uređaje na bazi metalnih oksida materijala, obično oksida cinka (ZnO). Brzo reaguje na neobično visoke napone promenom otpornosti, time ograničavajući napetost i apsorbirajući energiju nagibova. Kada je primenjena napetost ispod praga razbijanja, MOV ima visoku otpornost u opsegu megaoma sa zanemarljivim protokom struje. Kada premaši prag razbijanja, otpornost se ostro smanjuje na nivo omova, dozvoljavajući da MOV provođa velike struje nagibova i štiti niznu elektroniku od štetnih preteranih napona. Često korišćeni brojevi delova MOV uključuju LCRR07D391K , LCRR10D561K , i LCRR14D471K .

Način rada i V-I karakteristike

Kriva napona-toka (V-I) MOV-a obično se deli na tri oblasti:

1. Oblast prolećnog struja

Takođe se poznaje kao pre-raspada regija. U ovoj regiji, napetost preko MOV-a je ispod njegove spregne naprednosti. Provodnja je upravljana termalno uzbuđenim elektronima, a MOV se ponaša kao izolator sa otporom preko 10 MΩ (Rb ≫ Rg). Struja je u opsegu mikroampera, a MOV izgleda kao otvoreni krug - ovo je njegov normalan radni stanje.

2. Regija raspada (Radna regija)

Takođe se naziva kao spregna regija. Kada se napetost iznad nivoa spreganja primeni, provodnja se dešava putem tuneliranja mehanizma (Rb ≈ Rg). MOV prikazuje jaku nelinearnu provodljivost koja sledi počinak zakona: I = C × V^α
Gde:

I je struja koja prolazi kroz MOV

V je napona preko MOV-a

C je konstanta koja zavisi od parametara procesa

α je koeficijent nelinearnosti (obično između 30 i 50), ključni pokazatelj kvaliteta MOV-a

U ovom regionu, male promene u naponu uzrokuju velike varijacije u struji, omogućavajući da MOV efikasno potisne napone nadmjerke i apsorbuje ili preusmjeri pripadnu energiju.

3. Područje rasta

Kada se pikovni tok poveća preko ~100 A/cm², V-I karakteristika su dominirane otporom ZnO čestica. MOV se ponaša linearano:
I = V / Rg
U ovom području, MOV može početi da se degenerira i izgubi sposobnost zaštite od preteranog napona.

Vreme odziva i ključni parametri

Tipično vreme odziva MOV-a je 20–25 ns , zavisi od njegove ambalaže i tehnologije materijala. Iako je sporo više od TVS dioda (<1 ns), dovoljno je efektivno za snabdevanje i motorne sisteme. Kada su odgovarajuće izabrani, MOV-ovi pružaju odličnu štitu od prehapnica napona, štiteći kolone od oštećenja.

Glavne funkcije MOV-a

Заштита од пренапона :

Ograničava napone od munje, fluktuacija u mreži ili prelaznih radnji, sprečavajući oštećenje osjetljivim komponentama poput IC-ova i senzora.

Potisnuće nadmjerne struje :

Koristi se na ulazima za energiju ili komunikacijskim linijama kako bi se potisnula standardna talasna oblika 8/20 μs. Kapacitet talasne struje opsega od 1 do 10 kA, zavisno od prečnika MOV-a (npr., 7D, 10D, 14D, 20D) i procesa.

Disipacija energije :

Prijemnik energije preliva i pretvara je u toplinu putem unutrašnje granice grajna.

Dvostruka zaštita :

MOV-ovi nisu polarizovani i mogu simetrično reagovati na pozitivne i negativne prelivanje, idealno za zaštitu AC/DC.

Сценарији примене

1. Повер Системс

Улаз ЦА : Montirano između linija L/N i PE za zaštitu od groma.

Излаз ЦЦ : Zaštićuje regulatore napajanja od prelaznih pojava uzrokovanih promenama opterećenja ili kratkim spajanjima.

2. Elektronski uređaji

Komunikaciona oprema : Prihvaća šum u običnom režimu i šum u različitim režimima u RS-485, Ethernetu itd.

Potrošačka elektronika : Integrirano u napajanja i adaptere za zaštitu litijum baterija i glavnih kontrolera

3. industrijski upravljački sistemi

Pogonski sistemi : Potisne izbijanje napona na ulazima VFD-a, produžavajući životni vek opreme

Zaštita senzora : Zaštićuje od Esd i poruke elektromagnetske zaključne (EMP) u industrijskim prostorima

4. Novi energetski sistemi

Fotovoltaički sistemi : Absorbira gromađe nadmorske na DC stranama invertera, u skladu sa UL 1449

Електрична возила : Pojačava EMC zaštitom stanica za punjenje i sistemima upravljanja baterijama

Закључак

Sa izuzetnom odnosom cene i performansi, visokim kapacitetom protiv nadmorskih talasa i širokom kompatibilnošću, Мови играју виталну улогу у заштити од претераних претера у сектору електронике, енергетских система, аутомобила и обновљивих извора енергије. Изаберењем правог MOV и комбиновањем са другим уређајима као Диоде за ТВС i гасне пустоће (ГДТ) , укупна имунитет система против грожђа и пренапрезања може се значајно побољшати.