Advies
Deze tekst is automatisch vertaald.
Interessante feiten over varistoren
Varistoren worden vaak gebruikt in elektronica om gevoelige circuits tegen overspanning te beschermen. Ze absorberen gevaarlijke hoogspanningsimpulsen, onderdrukken schakelvonken op elektrische contacten, dienen als spanningsbegrenzers en kunnen ook worden gebruikt voor spanningsstabilisatie en signaalvervorming. Meer hierover leest u in onze gids.
-
Wat is een varistor?
-
Welke soorten en ontwerpen zijn er?
-
Aankoopcriteria voor varistoren - wat is belangrijk?
-
Onze praktische tip: bedrijfsspanning
-
FAQ - Veel gestelde vragen over varistoren
-
Conclusie: hoe de juiste varistor kopen
Wat is een varistor?
Varistoren zijn passieve elektrische componenten, waarvan de weerstand afhangt van de toegepaste spanning. Ze staan ook bekend als VDR (Voltage Dependent Resistor) en MOV (Metal Oxide Varistor).
Een varistor bestaat voornamelijk uit zinkoxiden met bijmengingen van andere metaaloxiden. In de gewenste vorm geperst en gesinterd, wordt vervolgens aan beide zijden een metalen laag op deze plano aangebracht en indien nodig worden de aansluitdraden gesoldeerd. Bij schijfvaristoren beschermt een lak- of epoxyharscoating de behuizing tegen omgevingsinvloeden.
De spanningsafhankelijke weerstanden hebben een uitgesproken niet-lineaire karakteristiek. Van een gedefinieerde drempelspanning veranderen ze snel van de hoge weerstand naar de lage weerstandstoestand. Dit fysische proces vindt extreem snel plaats in het nanoseconde bereik, zodat een varistor als spanningsafhankelijke weerstand bij uitstek geschikt is om met een zeer korte stijgtijd (transiënten) piekpieken effectief op te vangen en te beperken.
De spanningsafhankelijke verandering in de weerstandswaarde komt voort uit het feit dat de bestaande barrièrelagen in de halfgeleiderzones van de varistor in toenemende mate worden afgebroken door een aangelegde spanning en hun elektrisch veld. In het gebied van de respectievelijke drempelspanning neemt dit proces exponentieel toe, daalt de weerstand snel en wordt een verdere verhoging van de spanning voorkomen.
Welke soorten en ontwerpen zijn er?
Varistors zijn verkrijgbaar voor zowel conventionele doorsteekmontage (THT) als in SMD-ontwerpen. SMD-typen hebben een rechthoekig ontwerp dat lijkt op chipcondensatoren, varistoren voor conventionele montage hebben een schijfontwerp met radiale bedrading.
Er worden versies voor verschillende bedrijfsspanningen geproduceerd, die variëren van het eencijferige voltbereik tot meer dan 1000 volt. De dikte van de varistorschijf is tot op zekere hoogte gebaseerd op de varistorspanning, omdat bij hogere spanningen meer verbindingszones nodig zijn. Er zijn speciale automotive-varistoren beschikbaar voor gebruik in de automobielsector, die zijn afgestemd op het 12-volt elektrische systeem. Afhankelijk van het benodigde laadvermogen met betrekking tot het dissipatie- of energieabsorberend vermogen, varieert ook de maat.
Aankoopcriteria voor varistoren - wat is belangrijk?
De selectie wordt gemaakt na voorafgaande bepaling van de bedrijfsparameters van elektronische schakelingen. De maximaal toelaatbare overspanning bepaalt het type varistor dat moet worden gebruikt. Er moet rekening worden gehouden met de gebruikelijke spanningsafwijkingen van de voeding naar boven; de varistor mag hier nog niet op reageren. Een anders permanent stromende stroom leidt tot schadelijke verwarming.
Er moet rekening worden gehouden met alle vereiste veiligheidsnormen en de varistor moet mogelijk ook aan de relevante normen voldoen. Om een betrouwbare circuitfunctie op lange termijn en bescherming tegen overspanningsgebeurtenissen te garanderen, mag het niet te spaarzaam worden gedimensioneerd in termen van zijn maximale piekstroom en energiedissipatiecapaciteit. Varistors zijn relatief goedkope massaproducten, dus bij twijfel is het raadzaam om voor een robuustere versie te kiezen.
Onze praktische tip: bedrijfsspanning
Selecteer nooit een lagere maximaal toegestane bedrijfsspanning dan aangegeven in het gegevensblad. Varistoren verouderen zeer snel als ze al gedeeltelijk in het geleidende gebied worden bediend. Ze vervullen na relatief korte tijd hun functie als effectieve overspanningsbeveiliging niet meer of onvoldoende. Hetzelfde geldt voor het ontwerp van de nominale lekstroom. Het is beter om hier een reserve te plannen dan deze te strak te dimensioneren.
FAQ - Veel gestelde vragen over varistoren
Hoe is een varistor aangesloten?
Varistoren zijn parallel verbonden met de spanningsbron of met de consument. In het geval van bijzonder gevoelige elektronische assemblages moet de varistor zo dicht mogelijk bij het te beschermen circuit zitten om de lijnweerstanden laag te houden en zo de beschermende functie te optimaliseren. In speciale toepassingen, zoals het opzettelijk vervormen van spannings- en stroomkrommen, kunnen ook serieweerstanden worden gebruikt.
Hebben varistoren polariteit?
Varistoren zijn in principe ongepolijste componenten, dus er is geen polariteitslabel op de behuizing. Naast gebruik met gelijkspanning zijn ze daarom ook geschikt voor gebruik met wisselspanning.
Hoe bereken ik welke varistorspanning ik nodig heb?
In principe moet de varistorspanning ongeveer 20% hoger zijn dan de voedingsspanning voor gelijkspanningen. Bij een bedrijfsspanning van 12 V DC zou dit 14,4 V zijn. Aangezien met deze spanning echter geen varistor wordt vervaardigd, moet de eerstvolgende hogere spanningswaarde worden gekozen; in dit geval 18 volt. De varistorspanningen wijken bij bedrijf op wisselspanningen hiervan af, aangezien bij sinusvormige spanningen de piekwaarde van de spanning altijd hoger is dan de effectieve waarde. Gedetailleerde informatie hierover vindt u in de respectievelijke databladen.
Kan ik de functie van een varistor testen of meten?
Of de varistor nog in orde is bij een multimeter is nauwelijks mogelijk. Varistoren voor relatief lage bedrijfsspanningen kunnen worden gecontroleerd op overeenstemming met de varistorspanning met een bestuurbare laboratoriumvoeding door de stroomlimiet in te stellen op enkele mA en langzaam de spanning te verhogen. Alleen in het gebied van de varistorspanning mag een plotselinge weerstandsvermindering plaatsvinden, dat wil zeggen de stroomverhoging, anders is de varistor defect.
Conclusie: hoe de juiste varistor kopen
Pas de elektrische waarden van de varistor aan aan de bestaande nominale bedrijfsspanning en aan de intensiteit en het aantal verwachte overspanningsgebeurtenissen. Houd er rekening mee dat varistoren een beperkt energieabsorptievermogen hebben en alleen een bepaalde stroom kunnen weerstaan. Indien nodig moet er rekening mee worden gehouden dat meerdere overspanningspulsen achter elkaar kunnen optreden - bijvoorbeeld bij meervoudige schakelingen - zonder dat de varistor tussendoor voldoende kan koelen.
Een zo identiek mogelijk type dient als vervanging voor een defecte varistor. Varistoren zijn leverbaar in verspringende series waardoor dit in de praktijk zonder problemen mogelijk is.