Vad är Metal Oxide Varistor?
Termen 'varistor' är en kort form av variabelt motstånd. Därför kommer motståndsvärden att ändras med yttre förhållanden.
Metalloxidvaristorer är spänningsberoende motstånd vars resistans faller med ökad spänning över dem. Varistor är bildad av två ord: variabel och resistor. Dessa typer av variabla motstånd kan dock inte varieras manuellt. Varistorer ändrar sina resistanser automatiskt med en ökning av spänningen.
Konstruktion av metalloxidvaristorer
Varistorer består av två metalliska elektroder och metalliska oxidföreningar i pulverform såsom zinkoxid eller koboltoxid och så vidare. Metalloxidkornen fungerar som PN-övergångar av halvledarmaterial med varandra. När spänning appliceras över elektroderna börjar varistorer leda ström och ledning stoppas så snart den externa spänningen tas bort från elektroderna.
Funktionsprincip för metalloxidvaristorer
När elektriska spänningar ökar eller elektrisk effekt i ett nätverk ändras omedelbart i en elektrisk krets, är dessa störningar kända som transienter. Spänningsstorleken hoppar till flera tusen volt i ett kort intervall och kan allvarligt skada en elektrisk krets. Transient i AC-signal visas nedan:
Varistorer minskar sitt motstånd så snart spänningen stiger och verkar därför för att tillhandahålla en alternativ minimimotståndsväg för spänningsspiken. Den enda begränsningen i fallet med MOV är att de är lämpliga för korta intervalltransienter. De är inte konstruerade för långvariga transienter och försämrar deras egenskaper när de utsätts för upprepade eller långvariga transienter.
Varistor statisk resistanskurva
Metalloxidvaristorer visar omvänt förhållande till pålagd spänning. Motståndet minskar när spänningen ökar. När spänningen når maximalt värde når resistansen minimivärdet.
Varistor V-I Karakteristikkurva
Linjära motstånd följer ett rätlinjemönster, men varistorer visar inte det linjära beteendet eftersom deras motstånd faller med ökad spänning.
De karakteristiska kurvorna visar dubbelriktat beteende hos varistorer, och kurvan liknar egenskaperna hos två zenerdioder kopplade från rygg till rygg. När varistorer stoppar ledningen skiftar kurvan till linjär trend i avstängt tillstånd. Under ledning visar kurvan icke-linjärt beteende.
Varistor Kapacitans & Spännspänningar
De två elektroderna tillsammans med det mellanliggande metalloxidmediet i varistorn liknar en kondensator. Mediet blir dielektriskt och varistorer fungerar som kondensatorer i sina icke-ledningslägen.
MOV:er går in i ledningsläge över klämspänningsvärden och leder inte under klämspänningar. Spännspänningen kan definieras som likspänningsnivån som skulle tillåta ett flöde av 1mA ström genom varistorkroppen. Denna klämspänningsnivå avgör varistorernas ledningsläge.
I DC-spänning påverkar kapacitanseffekten inte mycket, och den håller sig inom gränserna under klämspänningsnivån. Men i växelspänningsfall, ett fenomen med läckström. Läckagereaktansen sjunker med ökad frekvens och uttrycks som i kondensatorfallet nedan:
Varistor applikationer
Varistorer kan användas i alla elektriska kretsar som är utsatta för spänningsspikar. Den läggs till parallellt med den elektriska kretsen skyddad. Nedan är några av de viktigaste tillämpningarna för varistorer:
Slutsats
Varistorer skyddar elektrisk utrustning från överspänningsspikar. De skyddar känsliga elektriska nätverk från transienter, precis som strömbrytare och säkringar som skyddar mot överströmmar. De finns i ett intervall på 10 till 1000 volts konstruktioner, både för AC- och DC-försörjning.