Tất cả danh mục

Bài viết Kỹ thuật

Trang chủ >  Ứng Dụng >  Bài Viết Kỹ Thuật

Varistor: Một thành phần chính trong bảo vệ mạch điện

Giới thiệu về Varistor Oxit Kim Loại (MOVs) Varistor Oxit Kim Loại (MOV) là một thiết bị bán dẫn phi tuyến dựa trên vật liệu oxit kim loại, thường là oxit kẽm (ZnO). Nó phản ứng nhanh chóng với điện áp bất thường cao bằng cách trải qua một sự thay đổi đột ngột...

Varistor: Một thành phần chính trong bảo vệ mạch điện

Giới thiệu về Varistor Oxit Kim Loại (MOVs)

A Varistor Oxit Kim Loại (MOV) là một thiết bị bán dẫn không tuyến tính dựa trên vật liệu oxit kim loại, điển hình là oxit kẽm (ZnO). Nó phản ứng nhanh chóng với điện áp bất thường cao bằng cách trải qua sự thay đổi đột ngột về điện trở, do đó kẹp điện áp và hấp thụ năng lượng xung. Khi điện áp được áp dụng dưới ngưỡng phá vỡ, MOV thể hiện điện trở cao trong phạm vi megaohm với dòng rò có thể coi là không đáng kể. Khi điện áp vượt quá ngưỡng phá vỡ, điện trở giảm mạnh xuống mức ohmic, cho phép MOV dẫn dòng xung lớn và bảo vệ mạch phía sau khỏi hư hại do điện áp quá cao. Một số mã phụ MOV phổ biến bao gồm LCRR07D391K , LCRR10D561K , và LCRR14D471K .

压敏电阻1.jpg

Nguyên lý hoạt động và đặc tính V-I

压敏电阻2.png

Đường cong điện áp-điện流 (V-I) của MOV thường được chia thành ba khu vực:

1. Khu vực dòng rò

Cũng được gọi là vùng trước khi bị phá vỡ. Trong vùng này, điện áp qua MOV nhỏ hơn điện áp kẹp của nó. Sự dẫn điện được điều chỉnh bởi các electron bị kích thích nhiệt, và MOV hoạt động như một chất cách điện với điện trở trên 10 MΩ (Rb ≫ Rg). Dòng điện ở mức microampere, và MOV xuất hiện như một mạch hở—đây là trạng thái hoạt động bình thường của nó.

2. Vùng Phá Vỡ (Hoạt Động)

Cũng được gọi là vùng kẹp. Khi một điện áp cao hơn mức kẹp được áp dụng, sự dẫn điện xảy ra thông qua cơ chế hầm (Rb ≈ Rg). MOV thể hiện sự dẫn điện phi tuyến mạnh theo luật lũy thừa: I = C × V^α
Ở đâu:

I là dòng điện qua MOV

V là điện áp qua MOV

C là một hằng số phụ thuộc vào các thông số quy trình

α là hệ số phi tuyến (thường nằm trong khoảng từ 30 đến 50), một chỉ báo quan trọng về chất lượng của MOV

Trong khu vực này, những thay đổi nhỏ về điện áp gây ra những biến thiên lớn về dòng điện, cho phép MOV kiểm soát hiệu quả các đợt tăng điện áp và hấp thụ hoặc chuyển hướng năng lượng liên quan.

3. Khu vực tăng lên

Khi dòng điện tăng đột ngột vượt quá ~100 A/cm², đặc tính V-I bị chi phối bởi điện trở của hạt ZnO. MOV hoạt động tuyến tính:
I = V / Rg
Trong vùng này, MOV có thể bắt đầu bị suy giảm và mất khả năng bảo vệ quá điện áp.

Thời gian phản hồi và các thông số chính

Thời gian phản hồi điển hình của một MOV là 20–25 ns , tùy thuộc vào bao bì và công nghệ vật liệu của nó. Mặc dù chậm hơn một chút so với Điode TVS (<1 ns), nhưng nó vẫn đủ hiệu quả cho các hệ thống điện và động cơ. Khi được chọn đúng cách, các MOV cung cấp khả năng ức chế điện áp quá tải tạm thời tuyệt vời, bảo vệ mạch khỏi bị hư hại.

Các chức năng chính của MOVs

Bảo vệ quá điện áp :

Clamps giảm các đợt tăng điện áp do sét đánh, dao động lưới điện hoặc hành động chuyển mạch, ngăn ngừa hư hại cho các thành phần nhạy cảm như IC và cảm biến.

Nén Đỉnh Điện Áp :

Được sử dụng tại đầu vào nguồn điện hoặc đường truyền thông để nén các đỉnh điện áp theo sóng chuẩn 8/20 μs. Khả năng chịu dòng điện của浪涌 đạt từ 1 đến 10 kA tùy thuộc vào đường kính của MOV (ví dụ: 7D, 10D, 14D, 20D) và quy trình.

Tiêu Tan Năng Lượng :

Hấp thụ năng lượng của浪surge và chuyển đổi nó thành nhiệt qua dẫn điện giới hạn hạt bên trong.

Bảo vệ hai chiều :

MOVs không phân cực và có thể phản ứng đối xứng với cả các xung dương và âm, lý tưởng cho bảo vệ AC/DC.

压敏电阻4.png

Các kịch bản ứng dụng

1. Hệ thống điện

Đầu vào AC : Được lắp đặt giữa các đường L/N và PE để bảo vệ chống sét

Dùng điện đồng : Bảo vệ các bộ điều chỉnh chuyển mạch khỏi các biến thiên do sự thay đổi tải hoặc chập mạch

2. Thiết bị điện tử

Thiết bị truyền thông : Hấp thụ nhiễu chế độ chung và chế độ diferential trong RS-485, Ethernet, v.v.

Điện tử tiêu dùng : Tích hợp vào bộ sạc và bộ chuyển đổi để bảo vệ pin lithium và các bộ điều khiển chính

3. Hệ thống điều khiển công nghiệp

Bộ điều khiển động cơ :Suppresses các đợt điện áp tại đầu vào của VFD, kéo dài tuổi thọ thiết bị

Bảo vệ cảm biến : Bảo vệ chống lại Emd và sự can thiệp của EMP trong môi trường công nghiệp

4. Hệ thống Năng lượng Mới

Hệ thống quang điện : Hấp thụ các đợt xung sét trên phía DC của biến tần, tuân thủ tiêu chuẩn UL 1449

Xe điện : Tăng cường EMC bằng cách bảo vệ trạm sạc và hệ thống quản lý pin

Phần kết luận

Với tỷ lệ chi phí-hiệu suất tuyệt vời, khả năng chịu xung cao và độ tương thích rộng rãi, MOVs chơi vai trò quan trọng trong việc bảo vệ chống浪Across các lĩnh vực điện tử, hệ thống điện, ô tô và năng lượng tái tạo. Bằng cách chọn MOV phù hợp và kết hợp nó với các thiết bị khác như Điode TVS ống xả khí (GDT) , khả năng miễn dịch tổng thể của hệ thống đối với các mối đe dọa sét và quá điện áp có thể được tăng cường đáng kể.

Trước

Diode TVS: Nguyên lý và Ứng dụng

Tất cả các ứng dụng Tiếp theo

Giới thiệu về Công nghệ Thermistor

Sản phẩm đề xuất