Последовательное соединение варисторов: особенности применения для защиты от перенапряжений

Как правильно подключать варисторы последовательно для защиты электронных устройств. Какие преимущества и недостатки имеет последовательное соединение варисторов. Как рассчитать параметры варисторов при последовательном включении.

Принцип работы варистора и его основные характеристики

Варистор представляет собой полупроводниковый резистор, сопротивление которого нелинейно зависит от приложенного напряжения. При нормальном рабочем напряжении варистор имеет высокое сопротивление. Когда напряжение превышает определенный порог, сопротивление варистора резко падает, ограничивая скачок напряжения.

Основные характеристики варистора:

• Классификационное напряжение — напряжение, при котором через варистор начинает протекать заметный ток
• Максимальное рабочее напряжение
• Максимальный импульсный ток
• Энергоемкость — максимальная энергия, которую варистор может рассеять
• Время срабатывания — обычно менее 25 нс

Зачем используют последовательное соединение варисторов

Последовательное соединение варисторов применяется в следующих случаях:

1. Для увеличения максимального рабочего напряжения защиты
2. Для повышения энергоемкости и увеличения рассеиваемой мощности
3. Для более точной настройки порога срабатывания защиты
4. При необходимости защиты от очень мощных импульсных перенапряжений

При последовательном соединении суммируются рабочие напряжения отдельных варисторов, что позволяет защищать цепи с более высоким номинальным напряжением.

Особенности расчета параметров при последовательном соединении

При расчете параметров последовательно соединенных варисторов необходимо учитывать следующие особенности:

• Суммарное рабочее напряжение равно сумме напряжений отдельных варисторов
• Максимальный импульсный ток определяется наименьшим значением среди всех варисторов
• Энергоемкость также ограничена минимальным значением среди варисторов в цепочке
• Время срабатывания может незначительно увеличиться

Рекомендуется выбирать варисторы с максимально близкими параметрами для равномерного распределения нагрузки.

Преимущества последовательного соединения варисторов

Последовательное включение варисторов имеет ряд преимуществ:

• Возможность защиты цепей с более высоким рабочим напряжением
• Повышение надежности за счет резервирования
• Более точная настройка порога срабатывания
• Снижение вероятности выхода из строя при мощных импульсах

При правильном выборе параметров такое соединение позволяет создать эффективную защиту от перенапряжений для ответственного оборудования.

Недостатки и ограничения последовательного соединения

У последовательного соединения варисторов есть и определенные недостатки:

• Увеличение общей стоимости защиты
• Усложнение монтажа и обслуживания
• Возможное увеличение времени срабатывания
• Необходимость тщательного подбора варисторов с близкими параметрами

Кроме того, при таком соединении снижается максимальный импульсный ток и энергоемкость по сравнению с параллельным включением варисторов. Это нужно учитывать при проектировании защиты.

Рекомендации по применению последовательного соединения варисторов

При использовании последовательного соединения варисторов рекомендуется:

1. Тщательно рассчитывать все параметры с учетом особенностей последовательного включения
2. Выбирать варисторы от одного производителя с максимально близкими характеристиками
3. Использовать выравнивающие резисторы для более равномерного распределения напряжения
4. Обеспечить хороший тепловой контакт между варисторами
5. Периодически проверять состояние варисторов, т.к. выход из строя одного элемента снижает эффективность всей защиты

При правильном применении последовательное соединение позволяет создать надежную защиту от перенапряжений даже для высоковольтных цепей.

Альтернативные схемы защиты от перенапряжений

Помимо последовательного соединения варисторов, для защиты от перенапряжений могут использоваться и другие схемы:

• Параллельное соединение варисторов — для увеличения максимального импульсного тока
• Комбинированные схемы с разрядниками и варисторами
• TVS-диоды для защиты низковольтных цепей
• Газоразрядные трубки для защиты от мощных импульсов

Выбор оптимальной схемы защиты зависит от конкретных требований и условий эксплуатации оборудования. В некоторых случаях целесообразно применять многоступенчатые схемы защиты.

забыли про время срабатывания! Вполне возможно установка двух последовательно не имеет смысла, т.к. пока оба откроются уже и защищать нечего будет

Aleksey_75

(14.02.2021 17:56, просмотров: 235) ответил Adept на кто более-менее в теме защит? соединять варисторы последовательно (с целью увеличить возможное количество рассеиваемой энергии) не комильфо??

забыли про время срабатывания! Вполне возможно установка двух последовательно не имеет смысла, т.к. пока оба откроются уже и защищать нечего будет 

Ответить

• • удвоенное время срабатывания 50nS (по 25nS «на рыло») + повесить ещё высоковольтную «керамику» в 10nF на нагрузку. Не? а так да, затягивание времени срабатывания, вероятно имеет место быть. Спасибо, подумаю.  Adept(985 знак., 14.02.2021 18:24 — 18:42)
    • Думаю можно зашунтировать каждый варистор резистором примерно по 100КОм, чтобы в нормальных условиях напряжения распределялись равномерно.  — Yurasvs
      (15.02.2021 10:08)
      • Зачем? Пусть при протекании тока утечки нормальных условиях все бОльшая часть напряжения будет на одном из варисторов, все равно выделяемая мощность мизерная, ее не обязательно делить на двоих. А при рабочих токах напряжение поделится примерно поровну, у варистора достаточно крутая характеристика, т.е. не симметричность распределения мощности будет не большой.  AlexBi(161 знак., 15.02.2021 10:57)
        • Работа варистора основана на пробое оксидной пленки между зернами наполнителя. Когда напряжение все время выше напряжения пробоя, и протекает ток, пусть даже мизерный, это будет приводить к быстрой деградации варистора. — Yurasvs(15.02.2021 13:00)
          • тогда да, выравнивающие резисторы обязательны.  Adept
            (219 знак. , 15.02.2021 13:29)
        • возможно выравнивающие резисторы уменьшат время срабатывания (нужно поверять), в общем-т о для этого они и предполагались — Adept(15.02.2021 11:21)
          • За счет чего уменьшат время срабатывания? Резисторы будут очень высокоомные, скорее всего. При перекосе создать значительный ток не смогут, т.е. на открывание не особо повлияют.  AlexBi(458 знак., 15.02.2021 11:39)
            • точно физику работы варистора не знаю, но мне кажется, что если напряжение будет вблизи перегиба ВАХ, то откроется он быстрее. Резисторы помогут держать примерно одинаковое напряжение на них, но не доводить до срабатывания. В итоге есть надежда, что и открываться они будут примерно одновременно, а вот 
              Adept(431 знак., 15.02.2021 12:51)
    • Что мне кажется вообще не будут работать два варистора друг за другом даже если они 1/2 напряжения срабатывания! есть подозрение что первый варистор по умолчанию будет находится в пробое! могу ошибаться, но чтот мне так кажется ! — Aleksey_75(14. 02.2021 22:14)
      • по ВАХ варистор похож, например, на стабилитрон, а их последовательно «токавпуть» соединяют соединяли, по крайней мере в моём радиолюбительском прошлом :)) — Adept(14.02.2021 22:21)
        • ВАХ похожа конечно, но не идентична! Да и предназначение у этих компонентов совсем разное! Есть подозрение что два стабилитрона одинаковой маркировки будут +- идентичны, а вот касаемо варисторов не уверен что будет идентичная ВАХ до напряжения срабатывания! Это конечно надо проверять, но чтот мне подсказывает что могут быть грабли! — Aleksey_75(14.02.2021 22:30)
          • не вижу проблем в последовательном соединении варисторов (ну, кроме, возможно увеличенного времени срабатывания и ещё, пожалуй, удвоенного сопротивления, а вот это уже может быть более важно :((  Adept(170 знак. , 14.02.2021 22:56 — 15.02.2021 09:54)
            • Я не претендую на истину! Просто выразил свои сомнения! И перед тем как пускаться в подобную авантюру, яб провел кучу экспериментов, затраты на которые в этоге оказались бы больше чем установка правильных варисторов! Есть золотое правило, которое работает на 99.99% «Кроилово, приводит к попадалову!!!» —
              Aleksey_75(14.02.2021 23:12)
              • на плате предусмотрю и последовательное и параллельное соединение, а там «будемпосмотреть» как и что себя лучше покажет. А будет время, — так и поэкспериментирую с разными вариантами. — Adept(14.02.2021 23:28)
                • думаю резисторы в параллель хорошая идея! сейчас на вскидку измерил емкость 4 варисторов (B72540E3140S272) все что у меня есть под рукой  Aleksey_75(239 знак. , 14.02.2021 23:48)
                  • Емкость надо измерять при рабочем напряжении. Она там почти наверняка сильно от него зависит. — Evgeny_CD(15.02.2021 09:37)
                    • да, почти наверняка так, но это не сильно важно, кмк. Там два момента получается на которые нужно обращать внимание — увеличившееся, возможно время срабатывания, и гарантированно увеличившееся сопротивление шунтирования нагрузки 🙁  Adept(756 знак., 15.02.2021 10:00)
                      • Почему может увеличиться время срабатывания? Не вижу для этого причин. Сопротивление шунтирования интересует конечно дифференциальное. У последовательных варисторов оно будет в два раза больше, но не исключено что исходное у более низковольтного в два раза меньше, т.е. в сумме получится примерно так же. Но это надо конкретные варианты сравнивать.   AlexBi(288 знак., 15.02.2021 11:04)
                        • с параллельным вариант с варисторами нормальной, т.е. номинальной для данной схемы мощности. В таком случае параллельный вариант как бы удваивает время защиты или диссипативную способность, если параметры варисторов близки. В общем имеет смысл, если нужно «помощнее», к примеру  Adept(305 знак., 15.02.2021 11:19)
                          • Тогда получится, что в схеме будет стоять варистор двойной, относительно номинальной, мощности. Если таким же способом соединить такие же по мощности (и по цене) варисторы последовательно, то получится варистор двойной мощности. А тут за те же деньги получаем варистор фактически такой же мощности, но с резервным, параллельно.  AlexBi(286 знак., 15.02.2021 11:46)
                            • да, примерно так, но в параллельном мне нравится возможность увеличить время протекания сверхтоков через предохранитель за счёт второго варистора. Встречал варианты, когда предохранители не успевали сработать. В общем на плате-то место можно зарезервировать, а там паять или нет второй — отдельный вопрос 🙂 — Adept(15.02.2021 12:53)
    • Ну если быстрая защита нужна — только разрядники и резисторы перед ними, которые сгореть должны при грозовых наводках, далее еще резистор и защитная диодная сборка. Конденсаторы не помогут, разорвет их. — Visitor(14.02.2021 18:29)
      • да ну, разрядники-то каким боком к быстродействию?? Пока там газ ионизируется…. варисторы гораздо быстрее.   Adept(272 знак., 14.02.2021 18:48)
        • У нас тут лежит не хилая куча всяких *DSL коробочек из разных городов и весей, вернувшихся по гарантии и купленных на вес в качестве доноров для потрошения и вивисекции :). У некоторых моделей на входе DSL стоит перед трансформатором разрядник, и тем не менее дальше прошито всё в труху. Статистика, она такая, с теорией не всегда дружит. — БAPMAЛEЙ(14.02.2021 19:41)
          • Так заземления не было, тогда разряд еще порт компа выжигает. А у меня 4 проводные телефонные линии, заземления тоже не было, разряд с одной линии в другую ушел, дивайс почти не пострадал. А проблемы туземцев, что линии обслуживают, меня не волнуют. — Visitor(15.02.2021 18:27)
        • Я здесь писал уже про «защиту по беспределу», довелось увидеть. Ранее от грозового разряда половина платы выгорала, а с разрядниками дохнет несколько чип резисторов, что перед ними ними стоят. — Visitor(14.02.2021 19:06)
          • А мне плату на ремонт дали…  POV_(215 знак., 14.02.2021 21:36, )
            • Разводка платы и расположение внешних подключений не удачное, не учитывало возможных ЭМП.  Nikolay_Po(166 знак., 14.02.2021 22:38)
              • Ну хз. Окромя шлейфа питания от +5 не видно никаких недостатков. — POV_(14.02.2021 23:21, )
                • Ну тогда выжившие просто «прочнее». — Nikolay_Po(15.02.2021 08:58)
                  • Пугает сгоревший светодиод. Шо ж там такое должно было быть? И длительное время наверняка. Но сдохло лишь две микрухи. — POV_(15.02.2021 12:31, )

Последовательное и параллельное соединение резисторов

https://posudasmart.ru

 

Проводники в электроцепях могут объединяться благодаря двум способам: последовательно и параллельно. Для воспроизведения любого устройства нужны резисторы, дабы увеличить сопротивление. Они скрепляются путём последовательной схемы. Для осуществления такого верного способа, сопротивление, которое делается ними, считается как общая сумма.

При параллельном соединении резисторов противодействие менее наиболее низкого из ветвей. Производя его с помощью этой схемы снижают общий отпор и увеличивают мощность для совокупности некоторых проводников, подключенных этим способом. Сопротивляемость должна быть значительно выше, чем при подключении отдельных составляющих. Для осуществления этого соединения нужно высчитать сопротивление с применением эффективных и правильных формул.

Как работает тиристор?

Однооперационный тиристор является полупроводниковым приспособлением, которое не является полностью управляемым. Как работает тиристор, когда он получает сигнал от управляющего объекта? Он сразу переходит всего лишь в режим «включён». Для выключения необходимого прибора нужно ещё выполнить достаточное количество дополнительных действий. Зато после этих манипуляций моментально упадёт уровень напряжения до нуля.

Силовое электрическое поле активно используется для осуществления нормальной работы этого прибора. Существует целая технология управления, которая передаёт сигналы и помогает переключать тиристор из одного состояния в другое. Ток идёт по тиристору в одном направлении. Устройство в выключенном состоянии способно выдержать прямое и обратное напряжение.

Функции и роль варистора в обеспечении защиты оборудования

В настоящее время рассматриваемый тип устройств широко используется как в бытовой сфере, так и в промышленности. Их устанавливают на приборы и оборудование с целью продления срока их эксплуатации. Их роль и функционал сводятся к защите полупроводниковых устройств от перенапряжения. Совместимы варисторы с диодами, стабилизаторами и тиристорами. В случае, когда возникает искра в переключателях из-за неверного подключения или неправильной эксплуатации оборудования, эти устройства способны еще погасить.

Используют и таким образом варистор – принцип работы его сводится к созданию некоего щита от электромагнитных всплесков, которые возникают в оборудовании с высокими показателями индуктивной мощности. И, конечно, незаменимыми они становятся при работе радиоаппаратуры, когда к ней подключаются различные комплектующие и могут возникать замыкания или электростатическое поле высокого напряжения.

Иными словами, варисторы – это надежная защита техники и промышленного оборудования.

Поиск товара

Вход в аккаунт

Запомнить меня

• Забыли логин?
• Забыли пароль?

КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ

   www.posudasmart.ru — магазин посуды Tupperware с доставкой по России. Тел. : +7 (916) 293 5865.

Последовательное подключение варистора и разрядника

\$\начало группы\$

У меня есть сомнения относительно правильных значений MOV и SAR, когда они соединены последовательно, как это предлагается в примечаниях к приложению Epcos (см. рис. 12 ниже). Для сети 230 В переменного тока они рекомендуют SAR 470 или 600 В, но спецификация MOV отсутствует. В моем текущем проекте я использую MOV на 275 В переменного тока, что не создает никаких проблем, но, возможно, также не может должным образом защитить цепь. Кажется, что напряжение MOV должно быть уменьшено вдвое (например, 140 В переменного тока), чтобы включить защиту, когда входное напряжение превышает номинальное значение на 20%. Существует множество руководств по выбору правильного одиночного MOV, но без упоминания такого последовательного соединения. Любое предложение? Мне также интересно, почему SAR может быть 470 или 600 В в этой конфигурации — только для того, чтобы обеспечить другой порог воспламенения? Спасибо.

• защита от перенапряжения
• варистор
• gdt

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Комбинация из двух последовательно соединенных MOV с ОПН на землю обеспечивает возможность подавления перенапряжения как в синфазном, так и в дифференциальном режимах. Всплеск с линии на нейтраль будет сдерживаться последовательной комбинацией MOV. Перенапряжение от линии или нейтрали к земле будет сдерживаться одним ограничителем и ограничителем перенапряжения на землю. Серийный MOV также будет ограничивать ток, подаваемый на разрядник.

Один MOV (или два последовательно соединенных MOV) работает для подавления скачков напряжения между линией и нейтралью, но мало помогает при скачках напряжения между линией и нейтралью и землей. Разделение MOV на два последовательных элемента с разрядником в средней точке, соединенным с землей, дает вам «максимальную» защиту (за счет двух дополнительных частей).

Размер последовательной комбинации должен обеспечивать необходимое напряжение удержания как вы предположили, каждый из них может составлять половину значения одного MOV) — затем соответствующим образом выберите разрядник для защиты от перенапряжения (на основе последовательной комбинации одного MOV + разрядник) почти таким же образом.

Со ссылкой на разрядник защиты от перенапряжения EPCOS примечание:

Ограничители перенапряжения не должны работать напрямую от источника питания. сети снабжения. Из-за крайне низкого внутреннего сопротивление этих сетей, чрезмерный ток, который как правило, превышает допустимый сопровождающий ток. течь через воспламененный разрядник. Ограничитель больше не гаснет и может достигать очень высоких температур.

Варисторы, включенные последовательно с разрядником, исправны. подходит для ограничения тока сопровождения … Для остановки разрядник от срабатывания во время нормальной работы, допустимый допуск линейного напряжения +10% и учтено возможное снижение номинала ОПН на –20 %. счет.

\$\конечная группа\$

8

\$\начало группы\$

Вот так:

Пример антишоковой схемы:

Ваше значение MOV равно VC1/2 . и может подключаться к линии со стороны (сторона нагрузки имеет нечеткий уровень напряжения (при запуске / при остановке)).

Всегда используйте двухполюсный переключатель для размыкания линии электропередачи (LINE-IN).

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Варисторы — Как Работают Варисторы

Варисторы — Как Работают Варисторы

Купить Варисторы

Варисторы — это нелинейные устройства, зависящие от напряжения, электрические характеристики которых аналогичны встречно-параллельным стабилитронам. Симметричные, острые характеристики пробоя (показаны на рисунке в конце этой страницы ресурсов) позволяют варистору обеспечивать превосходное подавление переходных процессов. При воздействии переходных процессов высокого напряжения импеданс варистора изменяется на много порядков от уровня, близкого к разомкнутой цепи, до уровня с высокой проводимостью, таким образом ограничивая переходное напряжение до безопасного уровня. Потенциально разрушительная энергия входящего переходного импульса поглощается варистором, тем самым защищая уязвимые компоненты схемы.

Различные типы варисторов

Доступны варисторы с рабочим напряжением переменного тока от 4 В до 2800 В. Более высокие напряжения ограничены только возможностями упаковки. Пиковый рабочий ток превышает 50 000 А, а энергоемкость превышает 6500 Дж для более крупных блоков. Стили корпусов включают серию осевых устройств для автоматической установки, а также линейку прочных устройств с высоким энергопотреблением.

Различные стили и типы варисторов можно найти как таковые:

• Осевой вывод
• Панельный монтаж
• Радиальный вывод
• Поверхностный монтаж

Конструкция варисторов

Варистор состоит в основном из оксида цинка с небольшими добавками висмута, кобальта, марганца и других оксидов металлов. Структура корпуса состоит из матрицы проводящих зерен оксида цинка, разделенных границами зерен, обеспечивающими полупроводниковые характеристики PN-перехода. Эти границы ответственны за блокирование проводимости при низких напряжениях и являются источником нелинейной электропроводности при более высоких напряжениях.