회로와 전자 장치는 우리의 삶과 일상적인 활동의 중요한 부분입니다. 안타깝게도 전압 스파이크는 여러 가지 이유로 발생하고 전자 시스템에 손상을 줄 수 있습니다. 그러나 금속 산화물 바리스토르 를 사용하여 회로를 보호할 수 있습니다. 이 바리스토는 70 년대 초반으로 거슬러 올라가는 회로를 보호하기위한 바람직한 방법이되었기 때문에 새로운 것이 아닙니다.
MOV는 특히 회로 기판에서 다양한 응용 분야에 이상적입니다. 이 전자 부품에 대해 알아야 할 모든 것이 있습니다.
목차
금속 산화물 바리세토르란?
MOV는 어떻게 작동합니까?
MOV 건설
MOV의 전기적 특성
MOV 성능
MOV 사양
회로에서 MOV를 사용하는 방법?
MOV 보호 회로 설계 팁
MOV의 응용 프로그램
요약
금속 산화물 바리스토르 란?
간단히 말해서, 금속 산화물 바리스터는 가변 저항기이지만 약간의 트위스트가 있습니다. 전위력계와 달리 입력 전압에 따라 저항을 변경할 수 있습니다. 전압의 증가는 저항을 감소시키고 전압 감소는 저항을 일으킵니다.
금속 산화물 바리스터
근원: 위키미디어 공용
이 전기 적 특성으로, varistor는 회로 보호 기술에 편리합니다.
MOV는 어떻게 작동합니까?
금속 산화물 바리스토는 약 10V에서 1,000 볼트 AC 또는 DC에 이르기까지 광범위한 전압 변화에 들어옵니다. 따라서 공급 전압을 알고 있다면 하나를 선택하거나 시공하는 것이 더 쉽습니다.
예를 들어 전압 공급이 120V인 경우 130V와 같이 RMS 전압이 약간 높은 실리콘 또는 금속 산화물 바리스텐터를 선택합니다. 전원이 230V인 경우 RMS 값이 260V인 바리스터를 선택합니다.
회로 기판의 금속 산화물 바리스터
근원: 위키미디어 공용
공급 전압 외에도 일시적인 전력 펄스 및 소스 임피던스를 이해하는 것도 필수적입니다. 전원 공급 장치 특성이 알려지지 않으므로 들어오는 라인과 위상 매개 과도에 대한 올바른 MOV를 선택하는 것은 어렵습니다. 따라서 스파이크 및 공급 과도로부터 전기 회로 보호를 위한 MOV 선택은 일반적으로 교육된 추측입니다.
그러나 전류를 다룰 때 varistor가 취할 수 있는 최대 서지는 펄스 반복 횟수및 일시적인 펄스 너비에 따라 달라집니다.
일반적으로 20 – 50 마이크로초 길이를 측정하는 일시적인 펄스 폭에 대한 가정을 할 수 있습니다.
즉, 피크 펄스 전류 등급이 충분하지 않은 경우 바리스터가 과열될 수 있습니다. 따라서 흡수된 일시적인 펄스 에너지를 신속하게 방출하고 치명적인 실패를 방지하기 위해 펄스 전 상태로 돌아가야 합니다.
MOV 건설
금속 산화물 바리스 토에는 금속 산화물의 세라믹 분말이라는 하나의 주요 성분이 포함되어 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 바종 물질은 산화 아연 (ZnO 곡물)이지만 코발트, 비스무트 및 망간산화물도 작동 할 수 있습니다.
금속 산화물 바리스 터 건설
근원: 위키미디어 공용
두 개의 금속 전극이 ZnO 곡물을 제자리에 고정시키고 각 곡물은 인접한 것과 다이오드 접합을 만듭니다. 따라서 MOV는 연재된 백투백 다이오드 쌍과 같습니다.
전극을 가로지르는 작은 전압으로 인해 역누출 전류가 발생하지만 큰 전압이 약화되어 다이오드 테두리 접합이 분해됩니다. 이 문제는 눈사태 고장 및 전자 터널링으로 인해 발생합니다.
즉, varistor는 연결 리드의 전압이 임계값 전압을 초과할 때만 수행을 시작합니다. 따라서 고전압 등급을 원하는 경우 연이어 연결해야 합니다. 그러나 보다 효과적인 에너지 처리 기능을 선호하는 경우 병렬로 결합하십시오.
MOV의 전기적 특성
MOV의 특성을 이해하려면 다음을 포함하는 전기 적 특성을 알아야합니다.
정적 저항
저항에 대한 MOV 전압그래프를 플롯하면 저항이 표준 전압에서 절정에 도달합니다. 그러나 전압이 상승하면 저항이 감소합니다.
정적 저항 곡선
이 그래프는 다양한 전압에서 MOV의 저항량을 이해하는 데 도움이 되기 때문에 중요합니다.
V-I 특성
옴의 법칙에 따라 선형 저항기의 V-I 특성은 직선입니다. 그러나 바리스텐더를 사용하면 두 개의 대칭 양방향 곡선을 형성합니다. 곡선은 두 개의 백 투 백 제너 다이오드의 특성과 유사합니다.
수행하지 않을 때, varistor 장치는 높은 저항을 가지고 있으며 약 200V까지이 저항을 유지합니다. 그러나 전압 범위가 200-250V인 경우 저항이 감소하여 전류가 장치를 통해 흐를 수 있습니다. 이 작은 전류 흐름은 그래프의 약간의 곡선을 형성합니다.
그러나 전압이 250V(정격/클램핑 전압)를 초과하면 varistor 장치는 더 나은 전기 전도를 제공하여 약 1mA가 흐를 수 있도록 합니다.
과도 전압 스파이크가 클램핑 전압을 동일하거나 초과할 경우 MOV의 저항성이 크게 감소합니다. 이 시점에서 반도체 재료의 눈사태 효과는 바리스텐더를 도체로 효과적으로 바꿔 놓습니다.
MOV의 정전 용량
MOV는 두 개의 전극을 가지고 있기 때문에, 유전체 매체로서 작용하고 커패시터의 효과를 생성한다. 커패시턴스 값은 두께에 반비례하는 영역에 따라 다릅니다.
즉, 허용 가능한 varistor 커패시턴스는 장치의 작동 DC 전압 범위가 클램핑 전압과 같을 때까지 일정하게 유지되기 때문에 DC 회로에서 문제가 되지 않습니다.
그러나 AC 회로를 사용하면 커패시턴스가 전체 신체 저항에 영향을 줄 수 있어 누출 전류가 발생할 수 있습니다. MOV는 보호 병렬하에서 장치에 연결되기 때문에 주파수가 상승함에 따라 저항성이 저하됩니다. 이러한 시나리오는 누설 전류를 증가시켜 V-I 곡선에서 비전도 누설 영역을 만듭니다.
이 수식을 사용하여 MOV의 반응 값을 계산할 수 있습니다.
Xc = 1/2πfC
Xc는 정전 용량 저항이며, f는 AC 주파수이며,
MOV 성능
퓨즈와 회로 차단기도 보호 장치이지만 작동 메커니즘은 MOV와 유사합니다. Varistors는 비선형 및 전압 에 따라 달라지며 전원 공급 장치에 따라 저항이 자동으로 변경됩니다.
퓨즈
Varistors는 가장 광범위한 회로 보호를 제공하는 Littelfuse 바리스터와 같은 장치로 치명적인 오류로부터 거의 완전한 보호를 제공합니다. 그러나 억제되는 전압이 너무 높으면 장치가 영구적인 손상을 경험할 수 있습니다.
회로 차단기
작은 스파이크조차도 경미한 손상을 일으키기 때문에 시간이 지남에 따라 장치가 느려지고 제조업체는 일반적으로 차트를 통해 장치의 수명을 설명합니다.
에너지 등급은 또한 varistor의 수명에 영향을 미칩니다. 높은 에너지 등급은 장치가 처리할 수 있는 일시적인 펄스를 변경하여 모든 짧은 고장에 대한 클램핑 전압을 높입니다.
여러 MOV를 병렬로 연결하여 성능을 향상시킬 수 있습니다. 또한 구성 요소 리드 유도 및 장착 설계를 변경하여 응답 시간을 방해할 수 있습니다.
금속 산화물 바리스터가 전방 및 역 편향 모두에서 작동할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.
MOV 사양
금속 산화물 바리스토르 를 따기 전에 다음과 같은 매개 변수를 알아야합니다.
최대 바리스터 작동 전압
또한 정상 상태 DC 전압이라고도 하며, 이 전압은 누설 전류가 지정된 값보다 낮은 곳입니다.
클램핑 전압
서지 전류를 분산하면서 바리스텐이 전도를 시작하는 전압을 말합니다.
서지 전류
서지 전류는 장치가 손상을 입지 않고 처리할 수 있는 피크 전류이며 제조업체는 일반적으로 지정된 시간 동안 전류로 표현합니다.
바리스터
서지 시프트
과도 전압 스파이크 후의 전압 변화는 서지 시프트입니다.
에너지 흡수
바리스텐이 지정된 기간 동안 소멸할 수 있는 최대 에너지 양을 말합니다. 표준 과도 x/y는 이 에너지를 표현하며, x는 일시적인 상승이며 y는 절반의 피크 값에 도달할 시간입니다. 특정 값을 가진 제어 회로에서 장치에 전원을 공급하여 이 값을 확인할 수 있습니다.
응답 시간
스파이크 후 MOV가 수행을 시작하는 데 걸리는 기간은 응답 시간(일반적으로 100nS)입니다.
최대 AC 전압
최대 RMS 라인 전압이라고도 하는 이 값은 일반적으로 실제 RMS 라인 전압 보다 높은 값입니다. 피크 및 바리스텐전압이 전자 부품의 수명을 줄일 수 있으므로 겹치지 않아야 합니다.
누설 전류
마지막으로, 누설 전류는 클램핑 전압 이하로 작동하고 회로의 서지없이 변종을 통해 흐릅니다.
회로에서 MOV를 사용하는 방법?
대부분의 경우 MOV는 아래와 같이 회로에서 병렬로 퓨즈와 나란히 앉아 있습니다.
병렬로 연결된 MOV입니다.
전압 스파이크가 없을 경우 MOV 장치의 저항성이 매우 높기 때문에 전류가 흐르지 않습니다. 대신, 모든 회로로 흐릅니다.
그러나, AC 전압 범위를 초과하는 스파이크는 전원 공급 장치에 평행하기 때문에 MOV 전체에서 즉시 발생합니다. 이러한 서지는 MOV의 전기 저항 값을 낮게 하여 전류를 통과할 수 있게 합니다.
저항이 급격히 낮아지므로 MOV를 통한 전류 흐름은 매우 높게 진행되어 짧은 것처럼 보입니다. 이 흐름은 연결된 퓨즈를 불고 회로에 전원 공급 장치를 차단합니다.
그러나 전압 스파이크는 일반적으로 퓨즈를 날려 버릴 만큼 오래 지속되지 않으므로 회로는 퓨즈 교체없이 정규 작업을 재개합니다.
그러나 각 전압 스파이크는 바리스터에 표시를 남기므로 치명적인 MOV 고장은 여러 서지를 겪었어야 한다는 것을 의미합니다.
MOV 보호 회로 설계 팁
회로를 디자인할 때 다음 팁을 사용합니다.
회로 기판의 MOV
MOV의 응용 프로그램
바리스토어 신청에는 다음이 포함됩니다.
과전압, 전압 스파이크, 선간, 아치 및 스위칭으로부터 보호
기기의 오류 방지
트랜지스터, MOSFET 및 사이리스터 브리지와 같은 장치 전환 방지
파워 모스페트
근원: 위키미디어 공용
mp3 플레이어, 디지털 카메라 등과 같은 일반 전자 장치에 대한 보호 가 급증합니다.
산업 전력 시스템, 데이터 시스템, AC 및 DC 라인 등을 보호합니다.
어댑터 및 스트립에 사용
요약
결론적으로, MOV는 독특한 전기 적 특성을 가지고 있어 전자 장치에 매우 중요합니다. 그것은 몇 가지 varistor 재료와 간단한 구성 요소 이지만 AC 전압 서지로부터 보호에 매우 편리 합니다. 이 장치에 대한 질문이 있으시면 자세한 내용은 당사에 문의하십시오.
