Jak správně zkontrolovat varistor?

Varistor je pasivní dvousvorkový polovodič, který se používá k ochraně různých obvodů. Na rozdíl od klasické pojistky poskytuje přepěťovou ochranu metodou stabilizace napětí na principu zenerovy diody.

Varistor v doslovném překladu z angličtiny znamená proměnný rezistor, ale ve skutečnosti je to polovodič, jehož odpor nelineárně závisí na úrovni použitého napětí, to znamená, že má nelineární symetrickou charakteristiku proud-napětí a má dva vývody. Varistor má vynikající vlastnost, že prudce a výrazně snižuje svůj odpor z jednotek GOhmů na desítky Ohmů, když napětí přivedené na jeho svorky vzroste nad prahovou hodnotu. S dalším nárůstem se odpor varistoru ještě více snižuje. Vzhledem k absenci doprovodných proudů při náhlých změnách úrovně vstupního napětí je varistor jedním z hlavních prvků ochrany elektronických zařízení před přepětím.

Princip činnosti varistoru

Podívejme se na činnost varistoru při normálním provozním napětí, máme následující toky proudu:

Předpokládejme, že obvod má varistor, který pracuje při 250 voltech. Zatímco hladina je pod touto hodnotou, odpor varistoru je enormní a obvod napájí 220 V síťové napětí, které obchází varistor.

Když na varistor v nouzové situaci přivedeme 300 voltů, odpor varistoru prudce klesne a celou zátěž začne přebírat jen sám na sebe. Díky tomu nadhodnocený potenciál neprojde do obvodu a tím jej ochrání.

Když varistor vypadne, celá zátěž přejde na pojistku a ta se spálí, čímž se elektronické zařízení ochrání před přetížením.

Schémata připojení varistorů

Všechny varistory jsou připojeny paralelně k zátěži; nejsprávnější by bylo zapojit je mezi fázový vodič a zemnící vodič nebo nulový vodič.

V třífázové síti AC jsou při připojení zátěže do hvězdy varistory zapojeny mezi každou fázi a zemnící vodič. A při připojení zátěže do „trojúhelníku“ jsou mezi fázemi zapojeny varistory.

Nejčastěji je na těle varistoru uvedeno poměrně dlouhé označení pomocí příkladu 20D471K, dešifrujeme jej a zjistíme hlavní technické vlastnosti varistoru.

Pojďme si to tedy rozebrat:

20D – průměr varistoru, v tomto příkladu je 20 mm. Čím vyšší je, tím více energie může zařízení rozptýlit. Na základě této vlastnosti můžeme nepřímo mluvit o maximální energii, kterou může varistor absorbovat.
47 – Klasifikační napětí – v tomto případě 470 voltů. 1K je povolená odchylka kvalifikačního napětí varistoru, K je ±10 %.

Někteří výrobci varistorů mají označení, která se od sebe liší, ale nijak výrazně. Příklady označení pro tento varistor, ale od různých společností: Epcos – S20K300, TVR -TVR20D471, Fenghua – FNR-20K471, JVR – JVR-20N471K, CNR – CNR20D471.

Jak zkontrolovat varistor

Prvním krokem je provedení vnější kontroly varistoru ve schématu, snažíme se na něm odhalit třísky a praskliny, zčernání a stopy sazí. Pokud jsou takové problémy zjištěny, je nutné vyměnit varistor, i když stále funguje. Pokud není nový, můžete ho i na krátkou dobu vyjmout z okruhu, půjde to i bez něj. Ale s napěťovým rázem selžou další součásti zařízení a budou vyžadovány nákladnější opravy elektronického zařízení.

Pokud vnější kontrola neodhalí žádné závady, pro každý případ otestujte varistor multimetrem, jeho odpor by měl být mnohem větší než rozsah měření na vašem zařízení.

Při kontrole varistoru ohmmetrem přístroj ukáže hodnotu statického odporu, což je poměr stejnosměrného napětí přivedeného na varistor a stejnosměrného proudu protékajícího varistorem.

Tajemství výroby varistorů

Varistory jsou vyráběny technologicky slinováním polovodiče při teplotě cca 1700 °C, obvykle se pro tyto účely používá práškový karbid křemíku nebo oxid zinečnatý a nějaké pojivo, například jíl, tekuté sklo apod. V konečné fázi je povrch prvku pokoven a jsou k němu připájeny kovové vývody. Konstrukčně jsou varistory vyráběny ve formě kotoučů, tablet a tyčí.

Varistor svým vzhledem připomíná kondenzátor a je s ním proto často zaměňován. Žádná kapacita však nedokáže potlačit napěťové rázy stejným způsobem. Koneckonců, pokud se v obvodu jakéhokoli designu vyskytne vysokonapěťový impuls, shoří velké množství rádiových komponent. Proto použití varistoru hraje obrovskou roli při ochraně citlivých elektronických součástek před možnými napěťovými rázy a vysokonapěťovými přechodovými jevy v elektrických obvodech. Napěťové rázy jsou možné v AC i DC sítích. Mohou vzniknout i v samotné struktuře. Vysokonapěťové rázy mohou rychle narůstat v amplitudě a dokonce dosáhnout potenciálu několika tisíc voltů, a právě před těmito pulsy musí být rádiové prvky obvodu chráněny.

Zdrojem takových impulsů je indukční ráz, ke kterému dochází v důsledku spínání tlumivek, usměrňovacích transformátorů, motorů, skoků ze zapínání vysokonapěťových obvodů pro spouštění zářivek atd.

V běžném provozu má varistor velmi vysoký odpor, takže jeho proudově-napěťová charakteristika (voltampérová charakteristika) připomíná proudově-napěťovou charakteristiku zenerovy diody. Ale v okamžiku, kdy napětí na varistoru překročí jmenovitou úroveň, jeho efektivní odpor se značně sníží.

Jak můžeme vidět z grafu, varistor má symetrickou obousměrnou charakteristiku, to znamená, že pracuje v obou směrech, jako zenerova dioda

Vzhledem k obrovskému vnitřnímu odporu nemá varistor znatelný vliv na silový obvod, dokud napětí nepřekročí jmenovitou úroveň. Při překročení hladiny dochází vlivem lavinového efektu v polovodiči k přechodu z izolačního stavu do elektricky vodivého stavu. Svodový proud, který jím protéká, se přitom prudce zvýší, ale napětí na něm zůstává prakticky na stejné úrovni.

Protože je varistor připojen k oběma výkonovým svorkám, má při normálních napěťových úrovních určitou hodnotu kapacity, která je přímo úměrná ploše a nepřímo úměrná tloušťce. Při použití v obvodech stejnosměrného napětí zůstává kapacita varistoru víceméně konstantní.

Varistory vyráběné v elektronickém průmyslu mají široký rozsah od 10 voltů do několika tisíc, ale je lepší si je vybrat s malou rezervou, takže pro standardní 230 voltů musíte zvolit varistor 250-260 voltů.

Varistor je spolehlivý a levný rádiový prvek. Dokáže perfektně pracovat v různých podmínkách (konstantní i střídavé obvody, na vysokých frekvencích), varistor snadno snese velká přetížení. Používá se téměř ve všech výklencích souvisejících s elektronikou a to nejen jako účinná přepěťová ochrana. Varistor v elektronických obvodech se také používá jako regulátor a stabilizátor, jako omezovač napětí. Mezi nevýhody varistorů lze zaznamenat: vysoký hluk při nízkých frekvencích a časem může mírně změnit své provozní parametry.

Varistor je součástka, která se používá v elektronických obvodech k ochraně zařízení před přepětím. Princip činnosti varistoru je založen na řízení napětí a odporu. Pracovní varistor má vysoký odpor, ale když dojde k tzv. „průraznému napětí“, odpor varistoru prudce klesne, čímž se zabrání poškození zařízení.

Dnes existují různé typy varistorů. Nejpoužívanější jsou však metaloxidové varistory (MOV).

Co potřebujete ke kontrole varistoru

Ke kontrole provozuschopnosti varistoru můžete použít různé nástroje a zařízení, jako jsou:

• Zdroj energie;
• Osciloskop;
• Multimetr

Příprava před kontrolou varistoru

Bohužel je téměř nemožné zkontrolovat funkčnost varistoru bez jeho odstranění z desky. Proto první věc, kterou musíte udělat, je odpájet varistor a odstranit jej z desky.

Pokud chcete zkontrolovat varistor na desce, musíte postupovat v jiném pořadí.

Poté by měla být provedena povrchová vizuální kontrola varistoru na opotřebení a poškození. Teprve poté lze určit parametry varistoru s ohledem na jeho typ.

Příprava před kontrolou varistoru

Připomínám, že hlavními parametry varistoru jsou provozní proud a jmenovité napětí.

Jak otestovat varistor na desce pomocí multimetru: praktický průvodce

Takže jste vizuálně zkontrolovali varistor a neviděli jste na něm žádné poškození. To znamená, že můžete začít kontrolovat varistor pomocí multimetru.

Jak testovat varistor: praktický průvodce

Pro tyto účely budete muset přeložit multimetr přepněte do režimu měření odporu a poté změřte odpor měřeného varistoru. Pokud varistor funguje, pak bude jeho odpor poměrně vysoký.

Jak testovat varistor: praktický průvodce

Poté byste měli pomocí multimetru zkontrolovat varistor na průrazné napětí. Výsledná hodnota musí odpovídat hodnotě uvedené ve specifikaci varistoru.

Pokud se získané hodnoty výrazně liší od jmenovitých hodnot, pak je pravděpodobně varistor poškozen nebo silně opotřebován.

Jak zkontrolovat varistor osciloskopem

Kromě multimetru můžete varistor zkontrolovat osciloskopem. Pro tyto účely je vhodný téměř každý osciloskop. Dříve se o tom mluvilo na webu „SAM Electric INFO“ https://samelektrikinfo.ru kdo potřebuje multimetrový osciloskop KKmoon KKM828 a co mohou dělat. Zájemci mohou číst dodatečně.

Takže při kontrole varistoru osciloskopem musíte pečlivě sledovat, jak se mění odpor dané elektronické součástky při změně přiloženého napětí. Varistor můžete také dodatečně zkontrolovat pomocí napájecího zdroje.

Jak zkontrolovat varistor osciloskopem

Při kontrole varistoru pomocí napájecího zdroje však musíte být velmi opatrní a důslední a nezapomeňte na bezpečnostní opatření. V nejhorších případech může varistor explodovat a poškodit životní prostředí a tester.

Na závěr můžeme říci následující. Pokud kontrola varistoru prokáže, že součást je provozuschopná, lze ji vrátit do obvodu. Pokud byly zjištěny nějaké chyby v hodnotách varistoru, je lepší jej vyměnit za nový prvek.

Jak otestovat varistor na desce pomocí multimetru: praktický průvodce

Tento článek popisuje, jak testovat funkčnost varistoru. Při práci s varistory a dalšími elektronickými součástkami je třeba vždy dbát na to, aby nedošlo ke zkratu a také mechanickému poškození prvků na desce.