Varistor

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 25. ledna 2021; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Varistor (angl. vari (able) - proměnný (resi) stor - rezistor) - polovodičový rezistor , jehož elektrický odpor ( vodivost ) závisí nelineárně na použitém napětí , to znamená, že má nelineární symetrickou charakteristiku proud-napětí a má dva výstupy. Má tu vlastnost, že prudce snižuje svůj odpor z miliard na desítky ohmů se zvýšením napětí, které je na něj aplikováno nad prahovou hodnotu [1]. S dalším nárůstem napětí se odpor ještě více snižuje. Vzhledem k absenci následných proudů při náhlých změnách aplikovaného napětí jsou varistory hlavním prvkem pro výrobu přepěťových ochran (SPD).

Výroba

Varistory se vyrábějí slinováním polovodiče, zejména práškového karbidu křemíku (SiC) nebo oxidu zinečnatého (ZnO), a pojiva (například jílu , tekutého skla , laku , pryskyřice ) při teplotě asi 1700 °C . Dále jsou pokoveny dva povrchy výsledného prvku (obvykle jsou elektrody ve formě kotoučů) a jsou k nim připájeny kovové dráty .

Strukturálně jsou varistory obvykle vyrobeny ve formě disků, tablet, tyčí; Existují korálkové a filmové varistory. Hojně se používají tyčové ladicí varistory s pohyblivým kontaktem.

Vlastnosti

Nelinearita charakteristik varistorů je způsobena lokálním ohřevem kontaktních ploch četných krystalů karbidu křemíku (nebo jiného polovodiče). Při místním zvýšení teploty na hranicích krystalů se jejich odpor výrazně snižuje, což vede ke snížení celkového odporu varistorů.

Jeden z hlavních parametrů varistoru - koeficient nelinearity λ - je určen poměrem jeho statického odporu R k dynamickému odporu R d :

,

kde U je napětí, I je varistorový proud

Koeficient nelinearity je v rozmezí 2-10 pro SiC varistory a 20-100 pro ZnO varistory.

Teplotní koeficient odporu (TCR) varistoru je záporná hodnota.

Aplikace

Nízkonapěťové varistory jsou vyráběny pro provozní napětí od 3 do 200 V a proud od 0,0001 do 1 A ; vysokonapěťové varistory - pro provozní napětí do 20 kV .

Varistory se používají ke stabilizaci a regulaci nízkofrekvenčních proudů a napětí, v analogových počítačích  - k umocňování, extrahování kořenů a dalších matematických operací, v obvodech přepěťové ochrany ( například vysokonapěťová elektrická vedení , komunikační vedení, elektrické spotřebiče) atd. .

Vysokonapěťové varistory se používají k výrobě svodičů přepětí .

Jako elektronické součástky jsou varistory levné a spolehlivé, schopné odolat značnému elektrickému přetížení a mohou pracovat při vysokých frekvencích (až 500 kHz ). Mezi nevýhody patří výrazný nízkofrekvenční hluk a stárnutí – změna parametrů v čase a s kolísáním teplot.

Varistorové materiály

Tirit , vilite , latin , silit  jsou polovodičové materiály na bázi karbidu křemíku s různými vazbami. Oxid zinečnatý  je nový materiál pro varistory.

Možnosti

Při popisu charakteristik varistorů se používají především tyto parametry [1] :

Provozní napětí varistoru se volí na základě dovolené disipační energie a maximální amplitudy napětí. Doporučuje se, aby při střídavém napětí nepřesáhlo 0,6 U n a při konstantním napětí - 0,85 U n . Například v síti s efektivním napětím 220 V (50 Hz) jsou obvykle instalovány varistory s klasifikačním napětím nejméně 380 ... 430 V.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Shelestov, 2002 .

Literatura