Робота варістора
Варистор це пасивний двох вивідний, твердотільний напівпровідник, який застосовується для забезпечення захисту різних схем. На відміну від звичайного запобіжника він забезпечують захист від перенапруги методом стабілізації напруги, за принципом стабілітрона.
Варистор в дослівному перекладі з англійської означає змінний резистор, але насправді це напівпровідник, опір якого нелінійно залежить від рівня прикладеної напруги, тобто він володіє нелінійної симетричною вольт-амперної характеристикою і має два висновки. Варистор володіє відмінним властивістю різко і суттєво знижувати свій опір з одиниць ГОм до десятків Ом при зростанні прикладеного до його висновків напруги вище порогового значення. При подальшому збільшенні опір зменшується ще більше. Завдяки відсутності супроводжуючих струмів при стрибкоподібному зміні вхідного рівня напруги, ці напівпровідники є одним з головних елементів захисту електронних пристроїв від перенапруг.
Секрети виробництва варисторів
Виготовляють з технологічним способом спікання напівпровідника при температурі близько 1700 ° C, зазвичай для цих целій використовують порошкоподібний карбід кремнію або оксиду цинку, і будь-якого сполучного речовини, наприклад глина, рідке скло, і т.п. У завершальній стадії поверхню елемента металлизируют і припаюють до неї металеві висновки. Конструктивно вони виготовляються у вигляді дисків, таблеток і стрижнів.
Варистор за зовнішнім виглядом нагадує конденсатор і його часто плутають з-за цього з ним. Але, ніяка ємність не здатна пригнічувати скачки напруги таким же чином. Адже есле в схемі каког-якої конструкції виникне імпульс високої напруги, то погорять величезна кількість радиокомпонентов. Тому використання варистора грає величезну роль в реалізації захисту чутливих електронних компонентів від можливих стрибків напруги і високовольтних перехідних процесів в електричних ланцюгах. Сплески напруги можливі в мережах як змінного так і постійного струму. Вони можуть виникнути і в самій конструкції. Високовольтні сплески напруги можуть швидко наростати по амплітуді і доходити навіть до потенціалу в кілька тисяч вольт, і саме від цих імпульсів необхідно захищати радіоелементи схеми.
Джерелом подібних імпульсів є індуктивний викид, що відбувається через перемикання котушок індуктивності, випрямних трансформаторів, двигунів, скачки від включення високовольтних схем запуску люмінесцентних ламп і т.п.
При нормальному режимі роботи, варістор облодает дуже високим опором, тому його ВАХ нагадує ВАХ стабілітрона. Але в той момент, коли на варисторі напруга перевищить номінальний рівень, його ефективне опір сильно знижується.
Як ми бачимо з графіка цей напівпровідник має симетричною двобічної характеристикою, тобто він працює в обох напрямках, подібно стабілітрону
Через величезну внутрішнього опору, варістор не робить помітного впливу на схему харчування, поки напругу не перевищити номінального рівня. При перевищенні рівня відбувається перехід з ізолюючого стану в електропровідне стан за рахунок лавинного ефекту в напівпровідниках. При цьому струм витоку, що протікає через нього, стрибкоподібно зростає, але напруга на ньому залишається практично на тому-ж рівні.
Так як варістор, посоедіняется до обох висновків харчування, то при нормальному рівні напруги він володіє певним значенням ємності яка прямо пропорційна площі і обернено пропорційна товщині. У разі застосування в ланцюгах постійного напруження, ємність варистора залишається більш-менш постійною.
Випускаються електронної промисловістю варистори мають широкий діапазон від 10 вольт і до декількох тисяч, але їх краще вибирати з невеликим запасом, так для стандартних 230 вольт необхідно вибрати варістор на 250-260 вольт.
Схеми вкюченія варисторів