Как подобрать варистор по напряжению: Как подобрать аналог варистора

Анализ работы и выбор варистора контактора переменного тока

Как выбрать варистор? Какой варистор следует использовать на обоих концах катушки контактора переменного тока, придерживаясь принципа обслуживания большинства пользователей, давайте покажем вам, как выбрать варистор для популярной науки.

Как выбрать варистор? Какой варистор следует использовать на обоих концах катушки контактора переменного тока, придерживаясь принципа обслуживания большинства пользователей, давайте покажем вам, как выбрать варистор для популярной науки.

Прежде всего давайте разберемся, что такое варистор: это резистивный прибор с нелинейными вольт-амперными характеристиками. Он в основном используется для напряжение зажимая, когда Цепь подвергается перенапряжению и поглощает избыточный ток для защиты чувствительных устройств. Хорошая линейность, большая токовая нагрузка, низкий нормальный ток утечки, низкий уровень остаточного напряжения, быстрая реакция и отсутствие свободного хода. Он широко используется в системах электроснабжения, ограничителях перенапряжения, системах безопасности, защите двигателей, автомобилестроении. Электронный системы, бытовая техника и др.

Почему варистор подключен параллельно к обоим концам катушки контактора переменного тока? Чтобы контакты контактора замкнулись, в катушке должен быть достаточный ток. Когда контактор обесточен, возникает самоиндуцированная электродвижущая сила. Поскольку катушка мгновенно обесточивается, скорость изменения тока очень велика, поэтому самоиндуцированная электродвижущая сила также очень велика. Мгновенное высокое напряжение сломается Электронный устройства, которые превышают выдерживаемое напряжение и даже превышают выдерживаемое напряжение самой катушки контактора, чтобы повредить катушку. Таким образом, чтобы защитить электронные компоненты в схемаЧтобы поглотить воздействие тока в момент отключения питания катушки и улучшить коэффициент мощности, варистор должен быть подключен параллельно на обоих концах катушки контактора переменного тока.

Характерной чертой варистора является то, что когда напряжение на нем ниже определенного значения, он почти не проводит ток, что эквивалентно разомкнутой цепи; а когда напряжение на нем превышает определенное значение, он выходит из строя, что почти эквивалентно короткому замыканию. Поэтому мы выбираем безопасный рабочий ток варистора больше, чем ток катушки, чтобы варистор мог быть восстановлен до состояния разомкнутой цепи после отключения питания. Выбор напряжения пробоя варистора больше, чем напряжение возбуждения катушки, может предотвратить ток варистора, когда катушка обычно находится под напряжением.

Следовательно, выход ПЛК заказчика подключен к контактору переменного тока 220 В переменного тока, и предохранитель необходимо подключить последовательно в линии перед варистором, чтобы при перенапряжении в линии варистор вышел из строя и вызвал срабатывание предохранителя. дуть. Варистор, который следует выбрать в это время, составляет 430 В ~ 470 В. Если он используется для молниезащиты, он должен быть подключен между линией и землей, а предохранитель также должен быть подключен последовательно. При ударе молнии напряжение молнии намного выше, чем напряжение в сети, и превышает порог варистора. Варистор включается и разряжается на землю, чтобы избежать повреждения электроприборов в линии. В это время выберите для варистора 470 В ~ 510 В.

Ссылки:   PM20CTM060   LB043WQ1-TD02

Вебинар «Защита от перенапряжений линий электропитания сети 230/400 В 50 Гц, часть 1», страница 4

Тэги: заземление УЗИП вебинар проектировщику молниезащита

Второй вебинар из серии «Защита от перенапряжений»

Страница 4:

Страница 5: >>

 

 

— Давайте сейчас перейдём к следующим элементам, которые исторически появились после разрядников – это полупроводниковые элементы защиты от перенапряжений. И здесь, как я уже раньше упоминал – это поликристаллические полупроводники (варисторы) и монокристаллические полупроводники (диоды и тиристоры).

 

— Поликристаллические – это название дается от того, что просто варистор – это полупроводник, состоящий из печенных зернышек определенного материала. Если мы посмотрим на выпущенную такую схему срабатывания этого элемента, мы можем договориться, что это просто нелинейный по отношению к напряжению элемент, которого свойства похожи на два параллельно включенных и противоположно включенных диода Зенера. Испеченные из порошков такие приборы проявляли сильную нелинейную зависимость тока от величины приложенного напряжения и они появились уже в Соединенных Штатах уже в 1920 году, они назывались Thyrite. Первоначально такой варистор использовался в производстве элементной базы высоковольтных молниевых разрядников, потому что там сразу же появились проблемы в сети электропитания. А сегодня такой элемент широко применяется в ограничении перенапряжений низковольтных систем электроснабжения и сигнальных линий, причем такой элемент имеет свои определенные недостатки, о которых мы должны помнить, когда его используем.

 

— В действительности в технике появились два материала, которые я указываю на этом рисунке для варисторов. То есть сначала это был карбид кремния, еще сегодня его встречаем в линиях электропитания высоковольтных и окись цинка, которая вошла в жизнь порядка 20 – 25 лет тому назад и она используется сегодня очень широко. Из этой варисторной характеристики мы видим, что для окиси цинка эта характеристика более полезная для нас, она более имеет побольше крутизну, и поэтому и этот материал сегодня в основном и применяется.

 

— Если посмотрим на структуру такого варистора, мы видим, что он состоит из зернышек окиси цинка.

Они разделены между собой специальным порошком, состоящим из разного ввода окисей и разных металлов, они являются секретом производителей. На практике у нас появляются такие диодики в виде звездочек.

 

 

 

— Так как это испеченный порошок, так он имеет свои определенные проблемы. Посмотрите, по размерам этот элемент намного больше миниатюрного разрядника, и если мы на практике рассматриваем и покупаем такие элементы, можно спокойно определить, что если такой наш элемент имеет размеры, указанные здесь, это означает, что он ни в коем случае не будет отводить 20 кА, 8/20 мкс, о которых говорится в основном у хороших производителей.

 

— То есть структура такого элемента, где найти керамику полупроводниковую монокристаллическую. Наносится два электрода, специальных электрода и большая площадь этого электрода позволяет уменьшить площадь тока до такого значения, что этот элемент много лет работает, не выходя из строя.

Если бы мы его установили правильно в определенной среде, то есть там, где токи номинальные не будут превышены.

 

 

 

— Если посмотрим на вольт-амперную характеристику, мы видим, что она обладает очень сильной нелинейностью и тут различаем как бы три области. Область тока утечки, где маленькие токи, если мы посмотрим – это меньше, чем миллиампер. Потом где-то одного миллиампера, где характерно номинальное напряжение, оно указывается в каталогах. Параметр срабатывает в элементах. Здесь видим такую полочку, которая находится в рабочем режиме до нескольких сот ампер. Область номинального ограничения напряжения для этого варистора. И потом область насыщения для этого случая, область, в которой ток начинает превышать номинальные параметры, которые могут привести к сгоранию элемента. Если посмотрим на сопротивление изоляции в этой области тока утечки. В этой области, где просто элемент ждет побольше напряжения.

Это порядка 1 Г Ом, а когда уже проходим в высокопроводящее состояние, у нас порядка 0,01 Ом. То есть на много порядков меняется это сопротивление. Но и это означает, что уже в таких величинах слишком большая энергия будет накопляться в нашем варисторе и он может просто перегореть.

 

— Преимущества варисторов – это способность поглощать большие ударные токи по отношению к небольшим геометрическим размерам. Большая скорость срабатывания, производитель показывает порядка 200 нс. Я измерял этот параметр во время моей диссертации, кандидатской, я не видел такого времени, у меня это время было намного короче. И я здесь показал просто время, которое в этот период характеризовался мной, это было меньше, чем 0,5 нс. Эти элементы характеризуются широким диапазоном рабочего напряжения. Он характеризуется, как я говорил толщиной, и здесь можно встретить элементы, которые имеют напряжение срабатывания несколько вольт до нескольких сот вольт, но в действительности элементы ниже 60 – 100 В пока еще нестабильны, вы должны об этом помнить, если мы смотрим на варисторы из окиси цинка.

Симметричная вольт-амперная характеристика дает нам тоже положительный результат, так как мы применяем один элемент на двуполярности импульсов перенапряжения.

 

 

 

— Параметров много, я не буду над ними задерживаться, но проектировщик должен на них посмотреть.

 

— Пожалуйста, ознакомьтесь с ними, потому что я думаю, для вас во многих местах появится хорошая подсказка, какой элемент из них выбрать для работы.

 

— В практике, когда выбираем варистор хорошо рекомендоваться указанными здесь пунктами, когда мы используем защиту от перенапряжений. И если мы, например, зная значение номинальное, которое определяется для тока номинального 1 мА, так мы должны принимать, как минимум напряжение рабочее в 2 раза больше, чем рабочее напряжение защищенной цепи. То есть это номинальное напряжение должно быть в 2 раза больше – это означает, что при включении такого элемента в сеть электропитания через этот элемент будет протекать небольшой ток утечки. Это недостаток нашего элемента. Учтите, пожалуйста, что из-за этого варисторы нельзя включать перед счетчиком электроэнергии, потому что электрики не соглашаются на это, чтобы кто-то таким способом воровал им ток. И это имеет определенный смысл. В таком случае перед счетчиком можем устанавливать только элементы, которые идут в разрыв, то есть разрядники, которые такой утечкой не характеризуются. Следующий пункт – это необходимость определения ожидаемого значения максимального значения неопределенных состояний, то есть перенапряжений, которые могут появиться на выводах варистора. Так мы должны знать стойкость охраняемого прибора или изоляции, мы должны знать: устанавливаем этот элемент в зоне, в которой ожидается воздействие непосредственных токов молнии или просто токов индуцированных. Еще раз подчеркиваю, что варистор для ограничения токов молнии не используется, потому что он просто их не выдерживает. Мы должны определить величину энергии перенапряжений, отводимую варистором. Мы должны рассчитать максимальное значение тока неопределенного состояния, которое может протекать через объем варистора.

Мы должны определить требования по отношению к мощности, рассеиваемой варистором, то есть она непосредственно связана с пиковым значением ударного тока, но и частотой повторения этих импульсов.

 

 

 

— Последний элемент, о котором мы сегодня будем говорить, потому что у нас всего их четыре. Они редко используются и времени у нас не хватит, но очень широко используются защитные диоды. Я к этому элементу отношусь очень хорошо, потому что, когда я испытывал этот элемент в лаборатории. Если я работал в номинальных параметрах, то этот элемент работал, срабатывал тысячи раз без заметного ухудшения своих характеристик. Но мы должны понимать, что в отличии от монокристаллического полупроводника у нас здесь имеем дело с монокристаллом. С монокристаллом в основном кремния сегодня. Монокристалл намного стабильнее, чем поликристалл, который представляет сегодня собой какой-то испеченный порошок. Но для того, чтобы использовать такой полупроводник для защиты от перенапряжений, вы должны провести специальные конструкции диодов, защиты от перенапряжений, которые работают исключительно для такого назначения.

Но в действительности мы встречаем также и другие диоды, используемые для той цели, но это уже могут делать специалисты. Там используются импульсные диоды, диоды с барьером Шоттки, pin-диоды, диоды Zenera, диоды с низкорезистивной базой и диоды на основе арсенида галлия, но тут мы должны учитывать, что арсенид галлия – это немного лучший материал, чем кремний по отношению к большим токам. Это тоже хорошо знать, в будущем он должен победить кремний, мне так кажется.

 

— Если посмотрим на конструкцию такого диода, я здесь указал пример элемента TRANSIL фирмы THOMSON-CSF. Мы видим, что элемент специально разработан для отвода большой импульсной энергии. И если так хорошо посмотрим на этот элемент, я использую стрелку, чтобы помочь увидеть вам здесь p-n переход, который имеет большую поверхность, большой объем по отношению к полупроводнику, используемому диоду для других случаев. Два радиатора из серебра большой емкости отводят большие энергии тепла, которые выделяются при протекании ударного тока.

Дальше видим специально сделанные медные выводы специально, подключенные. Пропускаем через корпус, внутри которого находится азот. Азот тоже характеризуется хорошими тепловыми свойствами. Он хорошо отводит тепло, которое выделяется у нас в этом переходе. Если посмотрим на материал, который расположен между электродами. Это специальный материал, который защищает от пробоя поверхностного внутри через азот, увеличивает напряжение пробоя. И на практике все эти элементы создают для того, чтобы, как можно больше они отводили тепловую энергию.

 

— Так как такой элемент – диод – это элемент, который не сможет ни в коем случае проводить частичные токи молнии, это элементы небольшие и самое важное для нас, что эти элементы характеризуются очень низким напряжением ограничения. Регулируя очень хорошо, мы можем подобрать любое напряжение, которое нам желается от нескольких вольт до нескольких сот вольт и включить нашу схему. Мы видим, что эти элементы по размерам небольшие, поэтому и понятно нам, что энергия не может быть большой.

 

— Недостатком этих элементов является несимметричная характеристика срабатывания. В связи с тем, мы должны использовать два элемента для защиты от перенапряжений, что дорожает схему, но выхода здесь нет. Ток утечки намного меньше, чем у варистора, но они тоже характеризуют наш элемент. Если посмотрим на такой параметр, который более нужен. Я вижу, не указал его. Это емкость тоже достаточно высокая.

^{слайды с 30 по 45}

Следующая страница >>
^{слайды с 61 по 74 + Блок вопросов}

Смотрите также:

Запросить расчет

Расчет параметров варистора для защиты линии переменного тока

спросил 3 года 5 месяцев назад

Изменено 3 года, 5 месяцев назад

Просмотрено 880 раз

\$\начало группы\$

Есть задача подобрать варистор для защиты цепи переменного тока, управляющей несколькими катушками магнитных пускателей.

Характеристики:

1. Напряжение сети 230-240 В переменного тока
2. Частота: 50 Гц
3. Пусковой ток катушек магнитных пускателей: не более 3А

Для этих целей хочу использовать варисторы серии LA от LittleFuse.

Модель: V275LA20AP

Характеристики:

1. Vm (AC): 275 В
2. Вм (постоянный ток): 369 В
3. Напряжение варистора: 387 В (мин.) — 473 В (макс.)
4. Напряжение фиксации: 710 В

Вопросы:

1. Vm (AC) — Это нормальное напряжение сети?
2. Нужно ли мне найти пиковую амплитуду напряжения, чтобы выбрать Vm (AC)?

Например:

Напряжение сети: 230 В

Я должен умножить это значение на √2 и добавить запас 10%. 230 * 1,41 = 324,3 В + 10% = 347,3 В

• варистор

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Варистор V275LA20AP рассчитан на среднеквадратичное значение до 275 вольт, и в спецификациях это четко указано при умножении 275 вольт примерно на \$\sqrt2\$, чтобы получить 287 вольт. Это минимальное напряжение, при котором в устройство поступает 1 мА. Но вы можете получить устройство с такой же маркировкой, которое потребляет всего 1 мА при напряжении 473 вольта (на 22% выше).

Это позволяет мне сделать вывод, что напряжение фиксации 710 вольт (импульс 50 ампер) может в некоторых случаях быть на 22% выше, возможно, 868 вольт. Вы должны учитывать это, если ваша защита должна быть эффективной.

Но хватит ли перенапряжения в 50 ампер? С точки зрения стандартных характеристик молниезащиты, испытания EN 61000-4-5 могут подавать сотни, если не тысячи ампер. Это заставляет меня спросить вас, считаете ли вы, что проектируете с использованием правильного компонента.

\$\конечная группа\$

3

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

.

ac dc — Блок питания переменного/постоянного тока: помощь в выборе предохранителя, варистора и/или диода TVS

спросил 5 лет, 1 месяц назад

Изменено 5 лет, 1 месяц назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Я собираюсь использовать этот блок питания постоянного/переменного тока 12 В постоянного тока. Это первый раз, когда я собираюсь использовать его, и у меня есть несколько вопросов о защите от перенапряжения и защите от пикового тока. Вот вопросы:

1. AC/DC внутри имеет плавкий предохранитель на 1А. Нужно ли добавлять внешний предохранитель? Может что-то меньше 1А для защиты внутреннего предохранителя?

2. Что касается защиты от перенапряжения на входе, я решил использовать варактор. Проблема в том, что я не знаю, как найти в даташите информацию о максимальном входном переменном напряжении. Какие характеристики должен иметь варактор: макс. постоянное напряжение, макс. напряжение зажима и номинальная мощность? Я нашел это хорошее объяснение (Как выбрать правильный металлооксидный варистор (MOV)), но я до сих пор не знаю, как выбрать варактор, потому что я не могу найти всю информацию в техническом описании преобразователя переменного тока в постоянный.

3. О защите от перенапряжения на выходе я прочитал этот параметр в техническом описании: « Защита от перенапряжения (OVP)» -> «125% — 195%, автоматическое восстановление ». Я плохо понимаю этот параметр. Должен ли я добавить диод TVS, чтобы гарантировать, что напряжение никогда не превысит 195% от 12 В постоянного тока?

Ниже приведена принципиальная схема для пояснения:

^{имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab}

Спасибо.

• предохранители
• переменный ток
• телевизоры
• варистор

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Нужно ли добавлять внешний предохранитель? Может быть что-то меньше 1А для защиты внутреннего предохранителя?

Если перегорает внутренний предохранитель, весьма вероятно, что в устройстве возникла постоянная неисправность. Предохранитель присутствует (как и на большинстве SMPS) по нормативным причинам.

Диапазон входного напряжения составляет 85-264 вольта, и это нормально, даже если это перегрузка обычно составляет 10 %. Они также говорят в своем листе данных, что есть отчет CB, и, возможно, вы могли бы получить его, чтобы перепроверить вещи. Я бы не рассматривал возможность использования чего-либо внешнего на стороне переменного тока.

«Защита от перенапряжения (OVP)» -> «125% — 195%, автоматическое восстановление».