Что такое варистор?

Что такое варистор?

Варистор — это полупроводниковый прибор с двумя электродами, сопротивление которых изменяется в зависимости от приложенного напряжения.

Термин варистор происходит от сочетания слов «переменный» и «резистор», что означает «переменное сопротивление». По этой причине его иногда называют непрямым сопротивлением или сопротивлением, зависящим от напряжения.

Он характеризуется тем, что напряжение и ток не пропорциональны. Когда напряжение, приложенное к варистору, низкое, сопротивление высокое, а когда напряжение высокое, сопротивление низкое.

Применение варисторов

Варисторы различаются по сопротивлению в зависимости от напряжения. Эта характеристика может использоваться для защиты элементов ИС от статического электричества или для защиты электронного оборудования от грозовых перенапряжений.

Если на элемент, например, ИС или электронное устройство, подается ненормальное напряжение, это может привести к неисправности или разрушению. Кроме того, когда на варистор подается высокое напряжение, его сопротивление становится низким. Это позволяет току легче протекать по цепи, а падение напряжения в сопротивлении линии может снизить нагрузку на электронное оборудование. Другие области применения варисторов включают предотвращение электростатического разряда и разрушения.

1. Предотвращение разряда статического электричества

Электронные устройства с внешними интерфейсными терминалами, такие как мобильные телефоны, музыкальные плееры и USB-устройства, которые используются в повседневной жизни, трудно экранировать от статического электричества и требуют использования компонентов для предотвращения статического электричества. Это связано с тем, что технологическая сложность и сложность производства этих устройств делают их восприимчивыми к электростатическому разряду, который может легко разрушить их.

До сих пор методом предотвращения статического электричества было использование стабилитронов, которые обеспечивают стабильное и постоянное напряжение, но разработка небольших и недорогих многослойных чип-варисторов привела к использованию варисторов.

2. Антидисперсионные

Коллекторный двигатель — это общее название для электродвигателей и силовых устройств, которые имеют механический коммутатор и щетки для переключения протекающего тока в соответствии с фазой вращения и для поддержания мощности вращающегося вала в постоянном направлении.

Один из типов коллекторных двигателей — это щеточный двигатель постоянного тока, имеющий часть, называемую щеткой, через которую протекает постоянный ток. Коллектор, который вращается прерывисто, генерирует высокое напряжение и искры, что приводит к износу щетки и возникновению шума. Для предотвращения этого используются варисторы.

Принцип работы варисторов

Варисторы состоят из керамического полупроводника на основе оксида цинка, зажатого между двумя электродами. Характеристики варистора можно выразить как I=KV^α, где I — ток, а V — напряжение. где K — константа, характерная для устройства, а α — коэффициент нелинейности напряжения (коэффициент α).

Коэффициент нелинейности напряжения — это коэффициент, который выражает кривизну после точки преломления, которая является точкой, где сопротивление переходит от низкого к высокому. Эквивалентная схема варистора состоит из двух перевернутых стабилитронов, соединенных параллельно с конденсатором.

Из этого мы видим, что варистор имеет компонент конденсатора, что означает, что напряжение на варисторе низкое, и что варистор имеет небольшое количество емкости, когда у него высокое сопротивление.

До определенного напряжения варистор имеет структуру, которая не позволяет току течь из-за его высокого сопротивления, но когда прикладывается нагрузка, превышающая определенное напряжение, напряжение становится выше сопротивления, и большой ток течет из-за квантово-механического туннельного эффекта. Поэтому, когда к элементу или электронному устройству прикладывается высоковольтная нагрузка, варистор служит для рассеивания статического электричества на землю и т. д.

Другая информация о варисторах

Характеристики варисторов

Варисторы имеют ограниченный срок службы. Вам следует выбрать варистор, срок службы которого можно правильно определить на основе напряжения, приложенного к варистору, его выдерживаемой способности и линейного графика, показывающего результаты формы волны скачка напряжения, которая определяет как состояние, в котором выход отпускается, так и состояние, в котором он закорочен. Если требования значительно превышены, изделие может быть повреждено или разбито, что приведет к травме.

Еще одна похожая конструкция — стабилитрон, но есть небольшое отличие, поскольку он имеет симметричные вольт-амперные характеристики и не имеет полярности.