Варистор используется в радиоэлектронике и устанавливается для обеспечения защиты приборов от скачков напряжения. Его сопротивление может меняться и зависит от напряжения, подаваемого на прибор, варьируется в диапазоне от 100 Мом до 10 Ом. Как работают варисторы, их принцип действия, основные характеристики и параметры — при желании в этих вопросах можно разобраться и неспециалисту.
Принцип действия устройства
В стандартных условиях варистор имеет большое сопротивление, но при превышении нормы напряжения сопротивление опускается, а ток благодаря лавинному эффекту возрастает. В самом приборе в этот момент напряжение немного превышает норму.
В таком режиме его работу можно сравнить со стабилитроном. При проектировании цепи с подключением варистора необходимо иметь в виду, что у него также имеется ёмкость. Объем этой ёмкости обратно пропорционален толщине и прямо пропорционален площади.
Чтобы верно выбрать нужный элемент, защищающий от перегрузки питания, следует учитывать не только мощность импульсов, но и входное сопротивление, которые появляются при переходных процессах. Если прибор будет неправильно подобран, и его максимальное значение окажется мало, то он сильно нагреется, что послужит выводу из строя как самого прибора, так и, возможно, устройства в целом.
Классификация и преимущества
Классификация полупроводниковых резисторов производится по рабочему напряжению. Напряжение разделяют на следующие виды: до 20 кВ и от 2,8 до 220 В.
Первые из них называются высоковольтными. Они нашли своё применение в электронных сетях, а вторые называются низковольтными и монтируются в электроприборы и бытовые устройства с целью защиты.
Из преимуществ этого прибора нужно отметить его уникальную возможность работы с большими нагрузками, а также на высоких частотах. Кроме того, к преимуществам относятся:
- дешевизна;
- большая распространённость;
- простота конструкции;
- надёжность.
Из недостатков этого резистора выделяют повышение температуры прибора в целом, а также увеличение низкочастотного шума.
Технология изготовления и параметры
При изготовлении варистора используют два порошка:
- оксид цинка;
- карбид кремния.
Основная технология при изготовлении заключается в обжиге всех элементов под высокими температурами в печи и одновременном их спрессовывании. Получившееся изделие покрывают водостойким и электроизоляционным лаком. Эта технология называется керамической и позволяет заниматься изготовлением варистора на заказ.
Резисторы полупроводникового типа характеризуются следующими признаками:
- напряжение номинальное классификационное;
- максимально допустимое переменное напряжение;
- напряжение возможно допустимое постоянное;
- максимальное напряжение ограничения (при увеличении которого прибор выходит из строя);
- энергия, максимально поглощаемая.
Практически у всех варисторов время срабатывания равно десяткам наносекунд. Допустимое отклонение имеет обозначение ±5%, ±10%, ±20% и т. д.
Маркировка и обозначения
Для того чтобы понять, какой варистор представлен, и какие у него характеристики, нужно понимать, что обозначают буквы и цифры, нанесённые на корпус каждого элемента. Их правильная расшифровка и расскажет о его точных параметрах.
Тип элемента обозначается первыми буквами. Например, нелинейное сопротивление обозначается — СН. Далее за буквами идёт цифра, которая обозначает, из какого материала сделан варистор. Если стоит цифра 1, то материал, используемый при изготовлении — карбид кремния.
Также цифра, которая находится между двумя дефисами, обозначает вид конструкции. Если стоит цифра 1, то изделие имеет конструкцию стержневого типа, а если стоит цифра 2 — то дискового. Последующие цифры обозначают соответственно номинальное напряжение и допустимое отклонение, которое указывается в процентах.
Если нужно узнать, работоспособен ли прибор, то необходимо выполнить несколько действий. Во-первых, следует осмотреть варистор на наличие повреждений на нём либо иных визуальных дефектов (почернение, потемнение, наличие микротрещин). Если обнаружены вышеперечисленные недостатки, то следует отказаться от использования такого прибора и заменить его на новый, так как свою функцию он выполнять не будет (возможно, будет, но не в полном объёме).
Во-вторых, следует воспользоваться омметром или мультиметром для измерения сопротивления. Если показатели не соответствуют норме, то от такого прибора также следует отказаться.
Варистор является надёжным резистором, изготовленным из полупроводникового материала, который эффективно защищает электроприборы от перегрузок и перепадов напряжения. При резком повышении напряжения сети он берёт всю нагрузку на себя, тем самым не давая перегорать прибору, в который он установлен. Следовательно, это самая простая, недорогая и надёжная защита.
