כיצד להבין וריאטור ווריסטורית מתכת אוקסיד

מהו וריאטור מתכת אוקסיד?

המונח 'וריסטור' הוא צורה קצרה של נגד משתנה. לכן, ערכי הנגדים יהיו נתונים לשינוי עם תנאים חיצוניים.

וריסטורי תחמוצת מתכת הם נגדים תלויי מתח שההתנגדות שלהם יורדת עם עליית המתח על פניהם. Varistor נוצר משתי מילים: משתנה ונגד. עם זאת, סוגים אלה של נגדים משתנים אינם ניתנים לשינוי ידנית. וריסטורים משנים את ההתנגדויות שלהם באופן אוטומטי עם עלייה במתחים.

בניית וריסטורית תחמוצת מתכת

וריסטורים מורכבים משתי אלקטרודות מתכתיות ותרכובות תחמוצת מתכתיות בצורת אבקה כגון תחמוצת אבץ או תחמוצת קובלט וכן הלאה. גרגרי התחמוצת המתכתיים פועלים כמו חיבורי PN של חומרים מוליכים למחצה זה עם זה. כאשר מתח מופעל על פני אלקטרודות, וריסטורים מתחילים להוליך זרם והולכה נעצרת ברגע שהמתח החיצוני מוסר מאלקטרודות.

עקרון הפעולה של וריסטוריות תחמוצת מתכת

כאשר מתחים חשמליים עולים או מתח חשמלי ברשת משתנים באופן מיידי במעגל חשמלי, ההפרעות הללו ידועות כחולפים. גודל המתח קופץ לכמה אלפי וולט במרווח קצר ויכול לפגוע קשות במעגל חשמלי. זמני באות AC מוצגים להלן:

הווריסטורים מקטינים את ההתנגדות שלהם ברגע שהמתח עולה ולכן פועלים לספק נתיב התנגדות מינימלי חלופי עבור ספייק המתח. המגבלה היחידה במקרה של MOVs היא שהם מתאימים למעברי מרווח קצרים. הם לא מתוכננים לטווח ארוך של חולפים ופוגעים במאפיינים שלהם כאשר הם נחשפים לחולפים חוזרים או ארוכים.

עקומת התנגדות סטטית של Varistor

וריסטורי תחמוצת מתכת מראים יחס הפוך למתח המופעל. ההתנגדות יורדת ככל שהמתח עולה. כאשר המתח מגיע לערך המקסימלי, ההתנגדות מגיעה לערך המינימלי.

Varistor V-I Characteristics Curve

נגדים ליניאריים עוקבים אחר דפוס קו ישר אך וריסטורים אינם מראים את ההתנהגות הליניארית כאשר ההתנגדות שלהם יורדת עם עליית המתח.

העקומות האופייניות מציגות התנהגות דו-כיוונית של וריסטורים, והעקומה דומה למאפיינים של שתי דיודות זנר המחוברות מגב אל גב. כאשר וריסטורים מפסיקים את ההולכה, העקומה עוברת למגמה ליניארית במצב כבוי. במהלך ההולכה, העקומה מראה התנהגות לא ליניארית.

קיבול ומתחי הידוק וריסטור

שתי האלקטרודות יחד עם מדיום תחמוצת המתכת הבינוני של הווריסטור דומים לקבל. המדיום הופך לדיאלקטרי והווריסטורים פועלים כקבלים במצבי אי-הולכה שלהם.

MOVs נכנסים למצב הולכה מעל ערכי מתח ההידוק ואינם מוליכים מתחת למתחי ההידוק. ניתן להגדיר את מתח ההידוק כרמת מתח ה-DC שתאפשר זרימה של זרם של 1mA דרך גוף הווריסטור. רמת מתח הידוק זו מחליטה על מצב ההולכה של וריסטורים.

במתח DC, אפקט הקיבול אינו משפיע הרבה, והוא נשאר בגבולות מתחת לרמת מתח ההידוק. אבל במקרים של מתח AC, תופעה של זרם דליפה. תגובת הדליפה יורדת עם עלייה בתדירות ומתבטאת כמו במקרה הקבלים להלן:

אפליקציות Varistor

ניתן להשתמש בווריסטורים בכל מעגל חשמלי החשוף לקוצים במתח. הוא מתווסף בהסדר מקביל עם המעגל החשמלי המוגן. להלן כמה מהיישומים העיקריים של וריסטורים:

סיכום

Varistors להגן על ציוד חשמלי מפני קוצים מתח יתר. הם מגנים על רשתות חשמל עדינות מפני זרמי ארע, בדיוק כמו מפסקים ונתיכים המגנים מפני זרמי יתר. הם זמינים בטווח של 10 עד 1000 וולט עיצובים, הן עבור ספקי AC והן DC.