Как проверить варистор мультиметром. Какие еще методы существуют для тестирования варисторов. Как правильно подключить варистор в схему для защиты от перенапряжений. На что обратить внимание при выборе варистора.
Что такое варистор и принцип его работы
Варистор — это полупроводниковый резистор, сопротивление которого сильно зависит от приложенного напряжения. При низком напряжении варистор имеет высокое сопротивление и ведет себя как изолятор. Когда напряжение превышает определенный порог, сопротивление варистора резко падает, и он начинает проводить ток.
Основные характеристики варистора:
- Классификационное напряжение — напряжение, при котором через варистор начинает протекать заметный ток (обычно 1 мА)
- Максимальное рабочее напряжение — предельное напряжение длительной работы
- Максимальный импульсный ток — пиковый ток, который варистор может выдержать кратковременно
- Энергоемкость — максимальная энергия, которую способен поглотить варистор
Благодаря своим свойствам варисторы широко применяются для защиты электронных устройств от кратковременных перенапряжений и импульсных помех в сети.
Проверка варистора мультиметром
Простейший способ проверить исправность варистора — измерить его сопротивление мультиметром в режиме омметра. Порядок действий:
- Установите мультиметр в режим измерения сопротивления
- Подключите щупы к выводам варистора
- Измерьте сопротивление в обоих направлениях
Исправный варистор должен показывать высокое сопротивление в мегаомном диапазоне. Если сопротивление низкое или нулевое, варистор неисправен. Важно помнить, что точное значение сопротивления может отличаться у разных моделей варисторов.
Проверка варистора источником напряжения
Более информативный метод проверки — снятие вольт-амперной характеристики варистора с помощью регулируемого источника напряжения и амперметра:
- Подключите варистор к регулируемому источнику через амперметр
- Плавно повышайте напряжение от нуля
- Фиксируйте значения тока при разных напряжениях
- Постройте график зависимости тока от напряжения
У исправного варистора график должен иметь характерный нелинейный вид с резким ростом тока при достижении классификационного напряжения. Линейная или аномальная характеристика указывает на неисправность.
Как правильно подключить варистор в схему
При использовании варистора для защиты от перенапряжений важно правильно его подключить:
- Варистор подключается параллельно защищаемой цепи
- Один вывод соединяется с фазным проводом, второй — с нейтралью или землей
- Варистор устанавливается как можно ближе к защищаемому устройству
- Провода должны быть короткими и толстыми для минимизации индуктивности
Правильное подключение обеспечит эффективное подавление импульсных перенапряжений и защиту оборудования.
На что обратить внимание при выборе варистора
Основные параметры, на которые нужно ориентироваться при выборе варистора:
- Максимальное рабочее напряжение — должно быть выше номинального напряжения сети
- Классификационное напряжение — обычно на 10-15% выше максимального рабочего
- Максимальный импульсный ток — зависит от предполагаемых перенапряжений
- Энергоемкость — должна соответствовать энергии возможных импульсов
- Время срабатывания — для защиты электроники требуются быстродействующие варисторы
Также важно учитывать условия эксплуатации — температуру, влажность, вибрации. Для ответственных применений рекомендуется выбирать варисторы с запасом по характеристикам.
Типичные неисправности варисторов
Варисторы могут выходить из строя по следующим причинам:
- Превышение максимального рабочего напряжения
- Воздействие мощных импульсов, превышающих энергоемкость
- Перегрев из-за частых срабатываний
- Естественное старение при длительной эксплуатации
- Механические повреждения
Признаки неисправности варистора:
- Низкое сопротивление при измерении мультиметром
- Отсутствие характерной нелинейности на вольт-амперной характеристике
- Видимые повреждения корпуса — трещины, сколы, оплавления
- Срабатывание защиты в цепи при нормальном напряжении
При обнаружении неисправности варистор необходимо заменить на аналогичный по характеристикам.
Преимущества и недостатки варисторов
Основные достоинства варисторов как средства защиты от перенапряжений:
- Быстрое время срабатывания — единицы наносекунд
- Способность поглощать значительную энергию импульсов
- Низкая стоимость по сравнению с другими защитными устройствами
- Простота применения — не требуют дополнительных компонентов
- Долгий срок службы при правильном выборе
Недостатки варисторов:
- Деградация характеристик при частых срабатываниях
- Возможность катастрофического отказа при превышении предельных параметров
- Наличие паразитной емкости, влияющей на высокочастотные сигналы
- Ограниченный диапазон рабочих температур
Несмотря на недостатки, варисторы остаются одним из самых распространенных и эффективных средств защиты от импульсных перенапряжений в электронике и электротехнике.
Альтернативные методы защиты от перенапряжений
Помимо варисторов, для защиты от перенапряжений используются и другие устройства:
- Газоразрядники — способны отводить большие токи, но имеют большее время срабатывания
- Супрессоры — быстродействующие полупроводниковые приборы для защиты чувствительной электроники
- TVS-диоды — разновидность супрессоров с очень малым временем срабатывания
- LC-фильтры — эффективны для подавления высокочастотных помех
- Комбинированные устройства защиты — сочетают несколько методов
Выбор оптимального метода защиты зависит от конкретного применения, характера возможных перенапряжений и требований к быстродействию и надежности.
ВАРИСТОРЫ
Цель данной работы определение зависимости сопротивления варисторов от приложенного напряжения. Приборы и принадлежности: варистор, миллиамперметр, вольтметр, источник питания ВУП-2.
Краткая теория о варисторах
Варистор – это разновидность нелинейного полупроводникового резистора, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения. Его вольтамперная характеристика носит сильно нелинейный характер. Сопротивление варистора сильно уменьшается при достижении порогового напряжения. Благодаря этому варисторы широко используются для защиты от импульсных перенапряжений. Обычно варистор включается параллельно защищаемой нагрузке, при этом он должен быть рассчитан на номинальное напряжение питания данной нагрузки.
Если пороговое напряжение на варисторе не превышено он фактически является изолятором. Если порогового значения напряжения превышено, то сопротивление варистора резко падает. При этом варистор шунтирует нагрузку защищая ее от воздействия недопустимо высокого напряжения питания.
Как правило, в качестве порогового напряжения варистора указывается напряжение, при котором через него протекает ток в 1 мА. Когда пороговое напряжение превышено через варистор может протекать очень большой ток. Если перенапряжение в защищаемой цепи будет носить длительный характер, то варистор выйдет из строя. При длительном падении сопротивления варистора в цепи возникает короткое замыкание, что должно вызвать срабатывание предохранителя.
Описание экспериментальной установки
Измерительная цепь питается от источника постоянного регулируемого напряжения ВУП-2. Ток через терморезистор измеряется микроамперметром.
Рис.1. Электрическая принципиальная схема установки
Порядок выполнения работы
- Собрать экспериментальную установку по рисунку 1. При выполнении, данном лабораторной работы используется лабораторный блок питания ВУП-2 (ВУП-1, ВУП-2М). Этот блок питания предназначен для питания ламповых электронных схем. На выходных клеммах блока питания ВУП-2 присутствует опасное для жизни постоянное напряжение до 350 В.
- Снять зависимость сопротивления варистора от приложенного напряжения. Пороговое напряжение для используемого в лабораторной работе варистора составляет 120 В. Во избежание перегрузки блока питания и выхода из строя исследуемого варистора превышать это напряжение запрещается.
- По результатам измерений построить вольтамперную характеристику варистора.
Практическая работа
Данная лабораторная работа посвящена варистору. В ней используется варистор на номинальное напряжение 120 В. Проще всего в продаже найти варисторы, рассчитанные на напряжение близкое к 220 В.
В данном случае по соображениям безопасности использован варистор на минимальное напряжение (из тех, что удалось найти в продаже).
Варистор закреплен на панели из оргстекла, затрудняющей случайное прикосновение к токоведущим частям.
Изменение сопротивления варистора отслеживается при помощи амперметра и вольтметра. В качестве источника высокого напряжения использован блок питания ВУП-2М, предназначенный для питания схем на электронных лампах.
Видно, что при напряжении около 100 В ток через варистор равен нулю.
Но уже при 115 В сопротивление варистора начинает снижаться.
Варистор плохо переносит длительную работу при напряжении близком к номинальному. После нескольких лабораторных работ подряд прибор явно деградировал. При этом варистор стал заметно проводить ток уже при напряжении 60-80 В. Материал предоставил Denev.
Форум по теории
Варисторы для защиты бытовых электросетей
В каждом доме есть дорогостоящая электронная техника.
Любые приборы на полупроводниковых элементах имеют слабую изоляцию. Так что небольшое повышение напряжение может сжечь электронику. Часто изменение напряжения в бытовых сетях происходит импульсно, то есть напряжение резко повышается на доли секунды, а потом возвращается до нормального уровня.
Импульсы напряжения бывают грозовые и коммутационные.
Грозовые скачки напряжения появляются при ударах молний прямо в электроустановку или линию передачи, или же близко возле них. Грозовые разряды могут причинить вред бытовым сетям, даже если удар в электросеть произойдет на удалении до 20 км.
Коммутационные скачки напряжения создаются при коммутации электрооборудования с реактивными элементами. То есть при включении оборудования, которое построено с использованием большого количества конденсаторов, а также имеет мощные катушки индуктивности и трансформаторы.
Самые высокие коммутационные скачки напряжения создают электродвигатели и конденсаторные батареи.
Для обеспечения надежной защиты от импульсных напряжений должны быть обеспечены три ступени защиты в сетях до 1000 В.
В каждой ступени защиты применяются разные по конструкции и по параметрам устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
Первая ступень защиты должна быть установлена на понижающей подстанции или непосредственно у входа в здание. В качестве УЗИП применяются чаще всего разрядники иногда и мощные варисторы.
Режимы работы УЗИП первой ступени самые тяжелые – величины импульсных токов 25-100 кА, крутизна фронта волны 10/350 мкс, длительность фронта волны 350 мкс. Быстросъемные УЗИП с ножевыми контактами здесь практически не применяются. Потому что импульсные токи величиной 25-50 кА, при разряде молний, создают огромные электродинамические силы, которые легко вырывают съемные части устройства. Кроме того, при разрывании соединения, через воздушный зазор зажигается плазменная дуга, разрушающая ножевые контакты.
Наиболее предпочтительно на первом участке применять воздушные разрядники. Тем более что серийно варисторы для импульсных токов свыше 20 кА не выпускаются.
Так как мощные варисторы делаються с большими выводами, которые выполняют роль радиаторов, рассеивая чрезмерное тепло.
Вторая ступень защиты необходима для удаления остаточных, меньших по амплитуде, импульсов после первой ступени. Каждый хозяин дома сам определяет, нужна эта ступень защиты или нет. Устанавливается защита на вводе электричества в дом, в отдельном электрощите.
В качестве УЗИП для второй ступени используются защитные элементы с ножевыми контактами. Внешне защитные элементы с ножевыми контактами представляют собой две отдельные части. Одна часть – гнездо с ножевыми контактами, которое закрепляется на DIN-рейку в электрощите. Другая часть – съемный модуль, который является непосредственно варистором. Защитный варистор должен выдерживать импульсные токи в границе 15-20 кА, с крутизной волны 8/20 мкс. Съемные модули могут быть оснащены индикатором срабатывания, по которому можно определить исправность устройства. Более дорогие модели имеют терморасцепители в своей конструкции, защищающие от перегрева варистор, при длительном протекании импульсных токов.
Третья ступень защиты устанавливается внутри всех электронных бытовых приборов. В качестве УЗИП для бытовых электроприборов применяются только небольшие варисторы, рассчитанные на крутизну волны 1,2/50 мкс, 8/20 мкс и на импульсные токи до 15 кА. Варисторы с монтажными выводами припаиваются внутри прибора на плату или закрепляется отдельно и подключаются отдельными проводами.
Схема включения.
Все варисторы подключаются параллельно нагрузке, правильнее их будет включать между фазовым проводом и проводом заземления.
В трехфазной сети, при подключении нагрузки «звездой», варисторы включаются между каждой фазой и проводом заземления. А при подключении нагрузки «треугольником», варисторы устанавливаются между фазами.
Варисторы, как нелинейные элементы, при повышенном напряжении резко уменьшают свое сопротивление практически до нуля, и поэтому не могут длительно выдерживать повышенные импульсные токи. Поэтому рекомендуется защитить УЗИП второй ступени защиты плавкими предохранителями, которые нужно подключить последовательно с устройством защиты в разрыв фазового провода.
Правильно выбирать варисторы по напряжению срабатывания. При этом напряжении элемент снижает свое сопротивление и гасит опасное импульсное напряжение. Информация о напряжении срабатывания и о крутизне волны импульса наноситься на поверхность варистора или указывается в техническом паспорте к нему.
В тандеме с данной статьей полезно ознакомиться с видео-дополнением:
УЗО – ошибки при подключении
Выберите правильные варисторы для защиты цепей от перенапряжения
Варисторы, также называемые металлооксидными варисторами (MOV), используются для защиты чувствительных цепей от различных условий перенапряжения. По сути, эти нелинейные устройства, зависящие от напряжения, имеют электрические характеристики, аналогичные встречно-параллельным стабилитронам.
Загрузить эту статью в формате .PDF
Переходные процессы напряженияВаристоры отличаются высокой надежностью, что необходимо для того, чтобы выдерживать повторяющиеся импульсные токи с высокими пиками и переходные процессы с высокой энергией.
Они также предлагают широкий диапазон напряжения, высокое поглощение энергии и быструю реакцию на переходные процессы напряжения. Номинальный пиковый ток находится в диапазоне от 20 до 70 000 А, а номинальная пиковая энергия — в диапазоне от 0,01 до 10 000 Дж.
В этом контексте «переходные процессы напряжения» определяются как кратковременные выбросы электрической энергии. В электрических или электронных цепях, которые предназначены для защиты варисторов, эта энергия может высвобождаться либо предсказуемым образом посредством управляемых переключений, либо случайным образом индуцироваться в цепь из внешних источников. Общие источники включают:
• Молния: На самом деле переходные процессы, вызванные молнией, не являются результатом прямого удара. Удар молнии создает магнитное поле, которое может вызвать переходные процессы большой величины в близлежащих электрических кабелях. Удар от облака к облаку может повлиять как на воздушные, так и на подземные кабели. Исход также непредсказуем: удар, произошедший на расстоянии мили, может вызвать 70 В в электрических кабелях, а другой удар может создать 10 кВ на расстоянии 160 ярдов.
• Коммутация индуктивной нагрузки: Генераторы, двигатели, реле и трансформаторы представляют собой типичные источники индуктивных переходных процессов. Включение или выключение индуктивных нагрузок может генерировать высокоэнергетические переходные процессы, которые усиливаются по мере увеличения нагрузки. Когда индуктивная нагрузка отключается, разрушающееся магнитное поле преобразуется в электрическую энергию, которая принимает форму двойного экспоненциального переходного процесса. В зависимости от источника эти переходные процессы могут достигать сотен вольт и сотен ампер при продолжительности 400 мс. Из-за различных размеров нагрузки будут различаться форма волны, длительность, пиковый ток и пиковое напряжение переходных процессов. Как только эти переменные будут аппроксимированы, разработчики схем смогут выбрать подходящий тип подавителя.
• Электростатический разряд (ESD): Эта энергия является результатом дисбаланса положительных и отрицательных зарядов между объектами.
Он характеризуется очень быстрым временем нарастания и очень высокими пиковыми напряжениями и токами.
Основы варистора
Варистор в основном состоит из массивов шариков из оксида цинка (ZnO), в которых ZnO был изменен небольшими количествами других оксидов металлов, таких как висмут, кобальт или марганец. В процессе производства MOV эти шарики спекаются (вплавляются) в керамический полупроводник. Это создает кристаллическую микроструктуру, которая позволяет этим устройствам рассеивать очень высокие уровни переходной энергии по всей своей массе. После спекания поверхность металлизируется, а выводы прикрепляются с помощью пайки.
Благодаря высокому рассеиванию энергии варисторами MOV их можно использовать для подавления молний и других высокоэнергетических переходных процессов, характерных для линий электропередач переменного тока. Они способны выдерживать большое количество энергии и отводить эту потенциально разрушительную энергию от чувствительной электроники, расположенной ниже по течению.
MOV, которые также используются в цепях постоянного тока, бывают различных форм-факторов (рис. 1) .
1. Металлооксидные варисторы (MOV) доступны в различных форм-факторах и размерах для широкого спектра применений. Тип диска с радиальными выводами является наиболее распространенным вариантом.
Многослойные варисторы
Многослойные варисторы (MLV) предназначены для определенной части спектра переходного напряжения: среды печатной платы. Несмотря на меньшую энергию, переходные процессы от электростатического разряда, переключения индуктивной нагрузки и даже остатки грозового перенапряжения могут в противном случае достичь чувствительных интегральных схем на плате. MLV также изготавливаются из материалов ZnO, но они изготовлены из переплетенных слоев металлических электродов и производятся в бессвинцовых керамических корпусах. Они предназначены для перехода из состояния с высоким импедансом в состояние проводимости при воздействии напряжения, превышающего их номинальное напряжение.
MLV бывают разных размеров в форме микросхем и способны рассеивать значительную энергию импульса для своего размера. Таким образом, они подходят как для линий передачи данных, так и для приложений подавления переходных процессов в источниках питания.
Руководство по применению
При выборе подходящего MOV для конкретного приложения защиты от перенапряжения разработчик схемы должен сначала определить рабочие параметры защищаемой цепи, включая:
• Условия цепи, такие как пиковое напряжение и ток во время всплеск событие
• Постоянное рабочее напряжение MOV (должно быть на 20 % выше максимального напряжения системы при нормальных условиях)
• Количество скачков напряжения, которое MOV должен выдержать
• Допустимое сквозное напряжение для защищаемой цепи
• Любые стандарты безопасности, с которыми цепь должна соответствовать
Для простоты в этом примере предположим, что цель состоит в том, чтобы выбрать низковольтный дисковый MOV постоянного тока для следующих условий и требований цепи:
• Цепь постоянного тока 24 В
• Текущая форма волны для всплеска составляет 8 × 20 мкс; форма волны напряжения составляет 1,2 × 50 мкс (это типичные формы волны, соответствующие отраслевым стандартам)
• Пиковый ток во время выброса = 1000 A
• MOV должен выдерживать 40 импульсов
• Другие компоненты схемы (ИС управления и т.
д.) должны иметь номинал, выдерживающий максимальное напряжение 300 В
Шаг 1: Чтобы найти номинальное напряжение MOV, примите во внимание 20-процентный запас с учетом скачков напряжения и допусков источника питания: 24 В постоянного тока × 1,2 = 28,8 В постоянного тока. Учитывая, что никакие варисторы не имеют номинального напряжения точно 28,8 В, проверьте спецификации для варисторов на 31 В постоянного тока.
Шаг 2: Чтобы определить, какой размер диска MOV использовать, сначала определите серию MOV, которая минимально соответствует требованиям к скачку напряжения 1000 А. Изучив приведенную выше таблицу, можно предположить, что 20-мм MOV с максимальным номинальным постоянным напряжением 31 В постоянного тока (номер по каталогу V20E25P) является возможным решением для удовлетворения требований.
Шаг 3: Используйте кривые импульсной мощности (рис. 2) в том же листе данных, чтобы определить характеристики импульса относительно 40 импульсов при требовании 1000 А.
2. В техническом описании MOV будет представлена кривая импульсной мощности; этот пример для 20-мм MOV.
Шаг 4: Используйте кривую V-I (рис. 3) в техническом описании MOV, чтобы убедиться, что напряжение утечки будет меньше максимального значения в 300 В.
3. Техническое описание MOV также будет содержать кривую зависимости напряжения от тока, такую как эта кривая максимального напряжения фиксации для 20-мм устройства на рис. 2.
Защита MOV от теплового разгона
Поглощение варистором переходной энергии во время перенапряжения приводит к локализованному нагреву внутри компонента, что в конечном итоге приводит к его износу. Если оставить незащищенным, деградация варистора может увеличить нагрев и тепловой разгон. Таким образом, все большее число устройств защиты от перенапряжений на основе варисторов предлагают встроенную функцию теплового отключения. Он обеспечивает дополнительную защиту от катастрофических отказов и опасностей возгорания даже в экстремальных условиях окончания срока службы варистора или длительного перенапряжения.
MOV рассчитаны на определенные рабочие напряжения сети переменного тока. Превышение этих предельных значений при длительном аномальном перенапряжении может привести к перегреву и повреждению MOV.
MOV имеют тенденцию к постепенному ухудшению после сильного выброса или нескольких небольших скачков. Это ухудшение приводит к увеличению тока утечки MOV; в свою очередь, это повышает температуру MOV даже в нормальных условиях, таких как рабочее напряжение 120 В переменного тока или 240 В переменного тока. Терморазъединитель рядом с MOV (рис. 4) можно использовать для определения повышения температуры MOV, пока он продолжает деградировать до исходного состояния. В этот момент тепловое размыкание разомкнет цепь, удалив испорченный MOV из цепи и, таким образом, предотвратив потенциальный катастрофический отказ.
4. Термический разъединитель может разомкнуть цепь, предотвращая катастрофический отказ поврежденного MOV.
Драйверы для светодиодов и Lightning
Как правило, большинство источников питания для светодиодов имеют постоянный ток и часто называются драйверами для светодиодов.
Их можно приобрести в виде готовых сборок, содержащих MOV, для удовлетворения более низких требований к перенапряжениям.
Обычно драйверы рассчитаны на перенапряжения в диапазоне от 1 до 4 кВ. Варистор диаметром от 7 до 14 мм обычно располагается после предохранителя в сети переменного тока. Тем не менее, чтобы обеспечить более высокий уровень устойчивости к перенапряжениям для освещения, установленного на открытом воздухе в условиях воздействия скачков напряжения, OEM-производители наружного освещения могут захотеть добавить устройства защиты от перенапряжения (SPD) на входных линиях переменного тока своих светильников перед драйвером светодиода.
Пример конструкции MOV: промышленные двигатели
Одним из аспектов защиты двигателя переменного тока является устойчивость самого двигателя к импульсным перенапряжениям. Параграф 20.36.4 стандарта NEMA MG-1 для двигателей-генераторов определяет единичное значение перенапряжения следующим образом: линейное напряжение сети переменного тока.
Для времени нарастания переходного процесса от 0,1 до 0,2 мкс требуется удвоенное единичное значение импульсной способности обмотки статора. Когда время нарастания достигает 1,2 мкс или больше, указывается 4,5-кратное значение единицы измерения. В случае внешних переходных процессов, таких как молния, это соответствует допустимому перенапряжению 918 В PEAK для двигателя 230 В (полный ток нагрузки = 12 А) в условиях высокого напряжения 250 В. (Молниеносные перенапряжения могут превысить эти значения, поэтому для защиты обмоток статора также потребуется гасящий элемент.)
Загрузите эту статью в формате .PDF
Рабочие температуры являются еще одним соображением. Предположим, что рабочая температура окружающей среды для этого приложения находится в диапазоне от 0 до +70°C. Это будет в пределах диапазона от -40 до +85 °C MOV, и не будет требований по снижению номинальных значений импульсного тока или энергии в этом температурном диапазоне. быть выбраны для этого примера.
При использовании однофазного двигателя среднего размера мощностью 2 л.с. требуемый номинальный импульсный ток MOV будет определяться пиковым током, индуцируемым в цепи питания двигателя. Предполагая место обслуживания двигателя и полное сопротивление линии 2 Ом, было определено, что возможен грозовой перенапряжение 3 кА.
В этом случае в одном техническом паспорте указано максимальное напряжение фиксации 3 кА при 900 В, что ниже рекомендуемой выдерживаемой способности обмотки статора при напряжении 918 В. Если бы срок службы двигателя был оценен в 20 лет и указан как способный выдержать 80 грозовых переходных процессов в течение срока службы, кривые номинальных импульсов в паспорте подтвердили бы рейтинг 100+ импульсных перенапряжений.
Для получения более подробной информации о том, как согласовать MOV с приложениями, ознакомьтесь с «Руководством по проектированию варисторов для приложений постоянного тока».
Как использовать устройства защиты от статического электричества/перенапряжения: Варисторы | Примечание по применению | Техническая библиотека
Преимущества различных типов варисторов
Варисторы могут использоваться в качестве супрессоров для защиты устройств и цепей от переходных аномальных напряжений, включая электростатический разряд (ЭСР) и грозовые перенапряжения.
Для защиты от относительно большого импульсного тока (от 100 А до 25 кА) подходят дисковые варисторы с выводами и дисковые варисторы SMD. Для защиты от больших импульсных токов (примерно 25 кА и более) подходят блочные варисторы и ленточные варисторы.
Ниже приведены подробные приложения.
- ●Пример применения: Защита от перенапряжения для входной части импульсного источника питания
- ●Пример применения: защита от перенапряжения для системы светодиодного освещения
- ●Пример применения: Защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели
- ●Пример применения: защита от перенапряжения для двигателя с электромагнитным тормозом и защита контакта его выключателя
- ●Пример применения: защита от перенапряжения для твердотельного реле (твердотельное реле) и защита его выходной клеммы
- ●Пример применения: защита от перенапряжения от сброса нагрузки и затухания поля
- ●Пример применения: Защита от перенапряжения для соединительных коробок и стабилизаторов напряжения солнечных электростанций
- ●Пример применения: защита от перенапряжения для важных устройств с помощью грозового трансформатора
- ●Пример применения: Защита от скачков напряжения в промышленных устройствах
- Устройства защиты от перенапряжения Карта продукта
Пример применения: Защита от перенапряжения для входной части импульсного источника питания
Различные типы небольших, легких и высокоэффективных импульсных источников питания часто используются в качестве источников питания электронных устройств.
В импульсном источнике питания фильтр ЭМС помещается перед цепью питания для предотвращения помех проводимости, которые проникают через линию питания. Однако, поскольку грозовой перенапряжение и перенапряжение при переключении не могут быть предотвращены только с помощью фильтра ЭМС, перед фильтром ЭМС размещается схема защиты от перенапряжения с использованием дисковых варисторов. Комбинации с ограничителями перенапряжения и другими устройствами, а также конфигурации их цепей различаются. Подобные схемы защиты встроены в адаптеры переменного тока, которые используются для портативных компьютеров и т.п. Варисторы также используются для удлинителей и настенных розеток с молниезащитой.
Рис. 1 Пример схемы защиты от перенапряжения для импульсного источника питания
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
Пример применения: защита от перенапряжения для системы светодиодного освещения
Система светодиодного освещения состоит из светодиодных матриц с несколькими подключенными светодиодами, драйвера (схема возбуждения), схемы управления и источника питания светодиодов, а также подсистем, включая блок питания для связи.
Многие микросхемные варисторы используются для защиты от электростатического разряда и защиты от перенапряжения для интерфейсной части, а варисторы необходимы для массива защиты от электростатического разряда. Светодиод представляет собой полупроводниковое устройство, и без защиты он может выйти из строя из-за электростатического разряда или перенапряжения. По этой причине параллельно светодиодному устройству устанавливается варистор.
Рис. 2 Защита светодиодного устройства в системе светодиодного освещения
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
- Дисковые варисторы SMD Портал продуктов
Пример применения: Защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели
В момент отключения питания устройств с индуктивными нагрузками с использованием катушек, таких как двигатели, соленоиды и электромагнитные клапаны, устройства разряжают магнитную энергию, которая была накоплена в виде противодействовать электродвижущей силе и генерировать большое импульсное напряжение.
Для защиты устройств от перенапряжения параллельно нагрузке подключается варистор.
Рис.3. Защита от перенапряжения для индуктивных нагрузок, таких как двигатели
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
Пример применения: Защита от перенапряжения для двигателя с электромагнитным тормозом и защита контакта его выключателя
Двигатели переменного тока, которые используются для промышленных устройств, включают двигатель с тормозом. Электромагнитный тормоз с использованием электромагнита, якоря (подвижной стальной пластины) и пружины может остановить вращение двигателя сразу после выключения выключателя. Однако, поскольку электромагнит является индуктивной нагрузкой с использованием катушки, в момент отключения тока катушка создает противодействующую электродвижущую силу и возникают большие импульсные перенапряжения, которые повреждают контакт выключателя. Для поглощения перенапряжения и защиты контакта переключателя подключен варистор.
Рис.4 Защита контакта выключателя двигателя с электромагнитным тормозом
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
Пример применения: защита от перенапряжения для твердотельного реле (твердотельное реле) и защита его выходной клеммы
твердотельное реле (твердотельное реле), использующее полупроводниковый элемент (например, тиристор), используется во многих большой ток. Это реле электрически изолировано фотопарой, и, как преимущество, оно может безопасно управлять включением и выключением устройства с помощью сигналов включения и выключения очень малого электрического тока источника питания постоянного тока. Однако из-за того, что включается и выключается большой ток, выходная клемма легко повреждается перенапряжением при переключении. Чтобы подавить это, на стороне выхода параллельно подключен варистор (некоторые твердотельные реле имеют встроенные варисторы).
Рис. 5 Защита выходной клеммы твердотельного реле (твердотельное реле)
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
Пример применения: защита от перенапряжения от сброса нагрузки и распада поля создание противоэлектродвижущей силы.
Сброс нагрузки — это проблема перенапряжения, возникающая при отключении линии аккумуляторной батареи по такой причине, как отсоединение клеммы аккумуляторной батареи при подаче питания от генератора к аккумуляторной батарее. Затухание поля — это проблема с отрицательным импульсным напряжением, которое возникает, когда по ошибке меняется полярность батареи.
Поскольку оба они могут достичь ЭБУ и вызвать неисправность, ЭБУ должны пройти тест сброса нагрузки и тест на затухание поля. Для защиты от перенапряжения используется дисковый варистор.
Рис. 6 Сброс нагрузки и защита от перенапряжения с помощью варистора
Когда питание подается от генератора переменного тока к аккумулятору, отключение линии аккумулятора создает большое перенапряжение. Варистор обходит перенапряжение для защиты ЭБУ и других устройств.- Дисковые варисторы с выводами
- Портал продуктов
- Дисковые варисторы
- SMD Портал продуктов
Испытание на помехоустойчивость и испытание на выбросы для ЭБУ (ISO10605)
Оценочные испытания ЭМС для ЭБУ включают испытание на помехоустойчивость для подтверждения того, что ЭБУ не работает со сбоями, и испытание на выбросы для подтверждения того, что ЭБУ спроектирован так, чтобы не генерировать шум выше предельного значения.
| Тест на иммунитет | Стандарт | Описание |
|---|---|---|
| Испытание на электростатический разряд | ИСО10605 | Оценивает устойчивость путем применения ESD |
| Испытание на устойчивость к радиочастотам | ИСО11452-2, -3, -4 | Оценивает свою переносимость, применяя сильную радиоволну |
| Тест сброса нагрузки | ИСО7637-2 | Оценивает устойчивость путем подачи положительного импульсного напряжения |
| Полевое испытание на затухание | Оценивает допуск, применяя отрицательное импульсное напряжение | |
| Испытание на выбросы | Стандарт | Описание |
| Испытание на излучение | СИСПР25 | Оценивает радиационный шум от ЭБУ |
| Проведенное испытание на выбросы | Оценивает шум проводимости от ECU |
Пример применения: Защита от перенапряжения для соединительных коробок и стабилизаторов напряжения систем выработки солнечной энергии Электричество переменного тока инвертором, а затем направляется в коммерческую энергосистему.
Для защиты его цепи от индуктивного грозового перенапряжения и т.п. во входную и выходную части распределительной коробки и стабилизатора напряжения вводят схемы защиты по напряжению с помощью варисторов. В сочетании с разрядником перенапряжения повышается его надежность.Рис. 7 Защита от перенапряжения для распределительных коробок и стабилизаторов напряжения солнечных электростанций
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
Пример применения: Защита от перенапряжения для важных устройств с помощью грозового трансформатора
Устройство, называемое грозовым трансформатором, используется для защиты важных устройств, таких как серверы в центрах обработки данных и телефонные коммутаторы, от грозовых перенапряжений. Это комбинация УЗИП (устройства защиты от перенапряжения или молниезащиты) и специального трансформатора, первичная и вторичная обмотки которого экранированы от электростатического заряда, а перенапряжение, которое не может быть устранено УЗИП, проходит через заземленные материалы электростатического экрана и разряжается в земля.
Он превосходно эффективен для синфазных индуктивных грозовых перенапряжений.
Рис.8 Пример защиты от грозовых перенапряжений с грозовым трансформатором
- Дисковые варисторы с выводами Портал продуктов
- Ленточные варисторы Портал продуктов
Пример применения: Защита от импульсных перенапряжений в промышленных устройствах
Блочные варисторы и ленточные варисторы — изделия высокоэнергетического типа, используемые для питания промышленных устройств и устройств связи, силовых распределительных щитов на электростанциях и подстанциях, железнодорожной сигнализации системы и другие, а их преимуществом является чрезвычайно высокая устойчивость к ударным токам. Блочный варистор заключен в корпус и имеет винтовые выводы, а ленточный варистор имеет ленточные (плоские) выводы с отверстиями, которые фиксируются винтами (или припаиваются). Также используется разрядник для защиты линии электропередачи переменного тока.
