Замена и проверка варистора на плате + видео
Если при ремонте кондиционера вы обнаружили на плате сгоревший предохранитель не спешите его тут же менять, вначале выясните причину по которой он сгорел.
Скорее всего это произошло из-за скачков напряжения в сети.
При измерении в сети напряжение питания оно постоянно колеблется,причём не всегда в пределах безопасных для кондиционеров.
Плюс к этому в сети всегда присутствуют короткие импульсы напряжением в несколько киловольт. Происходит это из-за постоянного отключения и включения индуктивной и ёмкостной нагрузки (электродвигатели,трансформаторы и т. д.), а также из-за атмосферного электричества.
Кондиционеры, как и любую другую электронную технику защищают на этот случай варисторами. Точнее электронную начинку кондиционера-плату управления.
Стандартная схема подключения варистора
параллельно защищаемой нагрузке подключают варистор VA1, а перед ним ставят предохранитель F1:
Принцип действия варистора
- По сути варистор представляет собой нелинейный полупроводниковый резистор, проводимость которого зависит от приложенного к нему напряжения.
- Таким образом он фильтрует короткие импульсы, если же импульс будет более длинным, и ток идущий через варистор превысит номинальный ток срабатывания предохранителя, то он попросту сгорит, обесточив и защитив нагрузку.
Маркировка варисторов
- Существует огромное количество варисторов разных производителей, с разным пороговым напряжение срабатывания и рассчитанные на разный ток. Узнать какой стоял варистор можно по его маркировке.
- Например маркировка варисторов CNR:
CNR-07D390K, где:
- CNR-серия, полное название CeNtRa металлоксидные варисторы
- 07- диаметр 7мм
- D — дисковый
- 390 — напряжение срабатывания, рассчитываются умножением первых двух цифр на 10 в степени равной третьей цифре, то есть 39 умножаем на 10 в нулевой степени получатся 39 В, 271-270 В и т. д.
- K — допуск 10 %, то есть разброс напряжения может колебаться от номинального на 10 % в любую сторону.
д.Как же найти на плате варистор?
По схеме приведённой выше, видно что этот элемент находится рядом с предохранителем в месте прихода на плату проводов питания. Обычно это диск жёлтого или тёмно-зелёного цвета.
На фото варистор указан красной стрелкой. Можно было подумать что варистор это синяя деталь, покрытая чёрной копотью, но на увеличении видно трещины на корпусе варистора, от которого покрылись нагаром расположенные рядом детали.Хорошо это видно и с обратной стороны, где написаны условные обозначения. Даже если их не будет, распознать варистор можно, зная что он подсоединён параллельно нагрузке или по маркировке на его корпусе.
VA1- это варистор, а синяя деталь рядом это конденсатор-С70.
Не путайте их, по форме они одинаковые, так что ориентируйтесь на маркировку и условные обозначения на плате.
После того как вы нашли варистор, его нужно выпаять, чтобы потом на его место установить новый.Для выпаивания варисторов я обычно использую газовый паяльник, потому что не всегда в месте ремонта есть электропитание — на строящемся объекте, на крыше, например.Ещё очень удобно пользоваться оловоотсосом -разогреть место пайки и оловоотсосом удалить расплавившийся припой.
Но для этих целей вполне подойдёт пинцет или обычные плоскогубцы-нужно захватить ножку детали и вытянуть когда припой расплавится.Если у вас плохо плавится припой, то скорее всего он на плате высокотемпературный-так называемый бессвинцовый (может заметили на моей плате надпись PbF — плюмбум фри). В этом случае нужно или увеличить температуру жала паяльника или же капнуть сверху другого более низкотемпературного, место пайки расплавится и можно будет удалить деталь.
После этого вставляем новый варистор и припаиваем его.
Для пайки очень удобно пользоваться припоем в виде проволоки у которого внутри уже есть флюс.
После замены варистора остаётся только поставить новый предохранитель и установить плату на место.
Обычно в платах кондиционера стоят варисторы на напряжение 470 В, и предохранители номиналом от 0.5 А до 5 А. Поэтому рекомендую всегда иметь при себе небольшой запас этих деталей.
Для тех, кто хочет нагляднее увидеть процесс , выкладываю видео урок:
Для тех кому требуется отремонтировать плату, путём замены варистора, помогут наши сервисные специалисты, цены смотрите здесь.
ESD Супрессор, или так называемый PulseGuard, по терминологии LittlelFuse, радиоэлектронный компонент предназначенный для защиты интерфейсов изделий электронной техники от воздействий статического электричества. Технические характеристики и маркировка ESD супрессора 06ESD Технические характеристики и маркировка ESD супрессора PTS 0603V06T350 Технические характеристики и маркировка SMD варисторов CAN | Корзина Корзина пуста
Новые поступления Кнопка с фиксацией PB80L SMD Суперконденсатор HS230F Кварцевые резонаторы 3225 Катушки индуктивности HE0640 EMI LC фильтр NFL21SP206X1C7D Murata Кнопка тактовая DTSMW-66N Diptronics Датчик магнитного поля на эффекте Холла в SOT23 Самовосстанавливающиеся предохранители на ток 0. Все поступления | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pdf,
.xls
Энергия 10/1000, (Дж)
Малая входная емкость полимерного прибора позволяет использовать его для защиты от статики в высокочастотных цепях. Наряду с полимерными приборами защиты от статического электричества широко применяются полупроводниковые диоды супрессоры представленные на странице Супрессоры — ограничительные диоды; Для защиты нескольких сигнальных цепей одним электронным компонентом поставляются защитные диодные сборки в SMD корпусе SOT363. Все вышеперечисленные приборы защиты могут обезвредить достаточно небольшие скачки напряжения и тока. Для молниезащиты используются газоразрядные приборы представленные на странице газоразрядники и варисторs. Защита электрических приборов по току осуществляется плавкими предохранителями на плату одноразового действия или полимерными самовосстанавливающимися предохранителями многократного использования.
75А и 1A в типоразмере 0805Как идентифицировать компоненты на печатных платах
Определить все компоненты на печатных платах может быть сложно.Если вы когда-либо пытались работать с собственными печатными платами или печатными платами, вы, возможно, испытывали разочарование, глядя на деталь и не зная точно, что это такое. После работы с тысячами печатных плат мы понимаем.
К счастью, есть ресурсы, которые могут помочь. На самом деле их много. Но они разбросаны повсюду. И многие из лучших даже больше не доступны в Интернете, если вы не знаете, как использовать некоторые специальные инструменты (Wayback Machine вам в помощь!)
Но вместо того, чтобы жаловаться на такое положение вещей, мы решили создать собственный учебник, чтобы исправить это.
Бонус: вы тоже выигрываете.
Вот наш учебник по компонентам печатной платы с большим количеством информации и изображений, которые помогут вам идентифицировать эти отдельные части.
Печатные платы: основные сведения
Печатные платы обычно изготавливаются из многослойного композитного материала. Эта непроводящая подложка сжимает медные схемы, которые фактически составляют схемы, в честь которых названы платы.
субстрат: /ˈsəbˌstrāt/; нижележащее вещество или слой.
Mudcoders.com
Эти медные цепи, также известные как сигнальные дорожки, электрически соединяют и механически поддерживают другие компоненты, установленные на плате.
Почему печатные платы зеленые? На самом деле это паяльная маска, которая видна сквозь стекловолоконную сердцевину платы. Припой защищает медные цепи и предотвращает короткие замыкания. Зеленый припой придает оттенок стеклу, защищающему его.
паяльная маска: /ˈsädər mask/; защитный слой жидкого фотолака, нанесенный на верхнюю и нижнюю часть печатных плат для защиты меди от окисления и пыли.
eurocircuits.com
Пошаговая инструкция по идентификации компонентов
Как и большинство вещей в жизни, идентификация компонентов упрощается, если разбить задачу на более мелкие части.
Идентификация платы Использование
Сначала попытайтесь идентифицировать всю плату. Для чего его используют? Это материнская плата, дочерняя плата или она выполняет определенную задачу? Некоторые доски отмечены кодами, которые помогут в этом процессе. Например, плата DMCB, изображенная ниже, имеет размер 9.0023 D OS M ain C управление B плата для системы GE Mark V. Многие аббревиатуры советов директоров GE похожи на это. Они могут помочь вам разобраться с приложением платы.
Эта печатная плата GE DS200DMCBG1ABB функционирует как D OS M ain C управление B плата или DMCB.Материнская плата: печатная плата с основными компонентами и разъемами для установки других печатных плат. Дочерняя плата: плата расширения, которая подключается к материнской плате для доступа к процессору и памяти.
AX Control
Определите детали
Затем определите пассивные компоненты, такие как конденсаторы и катушки индуктивности. Не волнуйтесь, позже в этом посте будут фотографии. Затем ищите резисторы и потенциометры. Обычно они имеют метку измерения сопротивления. Символом ома является греческая буква Омега, которая выглядит так: Ом . 100 МОм переводится в 100 мегаом.
Другие легко идентифицируемые компоненты включают генераторы (цилиндры или коробки, обычно помеченные X или Y), трансформаторы (T), диоды (D) и реле (обозначенные как K).
Теперь проверьте, есть ли на плате предохранитель. Предохранители часто представляют собой прозрачные или непрозрачные трубки. Затем попытайтесь идентифицировать какие-либо батареи или транзисторы.
Определите разъемы платы.
Соединители используются для подключения других печатных плат или для подключения платы к более крупной системе или внешним компонентам.
Существует так много различных типов разъемов, что вы могли бы потратить месяцы на изучение их всех, но наиболее распространенными являются объединительные платы, клеммные колодки, контактные разъемы и разъемы, которые их принимают, а также разъемы или вилки.
Наконец, определите процессор и другие интегральные схемы на плате. На многих микросхемах есть этикетка или идентификатор производителя и номера детали. Если это так, вы можете найти отдельное техническое описание, чтобы узнать больше о чипе.
Печатные платы: наиболее распространенные компоненты
Хотя на печатных платах может быть много различных установленных компонентов, наиболее распространенными являются восемь. К ним относятся
. На этой печатной плате показаны общие детали печатных плат, включая конденсаторы, резисторы, транзисторы и диоды. Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы открыть полноразмерное изображение, чтобы увидеть метки на поверхности печатной платы.
- Батареи. В большинстве случаев батареи имеют маркировку «BT». Аккумуляторы обеспечивают резервную запасенную энергию.
- Конденсаторы . Обозначается буквой «С». Конденсаторы хранят энергию и измеряются в фарадах. Обычно это указывается в микрофарадах (мкФ) или миллифарадах (мФ).
- Диоды . Маркировка D или CR. Стабилитроны могут иметь маркировку Z или ZD. Они регулируют напряжения.
- Катушки индуктивности . Обозначены буквой L. Катушки индуктивности накапливают энергию в магнитном поле при протекании электрического тока.
- Светодиоды . Светодиоды. Маркированный светодиод. Светодиоды преобразуют электрическую энергию в свет.
- Резисторы . Обозначены R. Резисторы уменьшают протекающий ток, регулируют уровни сигналов, делят напряжения и ограничивают линии передачи. Они также могут рассеивать ватты электроэнергии в виде тепла.
- Переключатели Маркировка S. Вы используете переключатели каждый день. Так же, как выключатель света или зажигание вашего автомобиля, эти выключатели используются для включения или выключения вещей.
- Транзисторы . Маркировка Q. Транзисторы относятся к типу полупроводников. Они усиливают и исправляют сигналы. Почему они представлены буквой Q? Потому что, когда они впервые вошли в обиход (1950-е годы), трансформаторы уже имели обозначение (T). Кроме того, люди, честно говоря, не знали, будут ли они достаточно полезны, чтобы оставаться рядом. Так что (Q) казался достаточно хорошим.
Обозначения компонентов печатной платы
Многие печатные платы имеют встроенные «обманки». Ссылочные обозначения, напечатанные на поверхности печатной платы, помогут вам идентифицировать каждый компонент.
Вот список некоторых общих позиционных обозначений. Однако важно понимать, что это всего лишь руководство.
Некоторые разработчики печатных плат используют только часть этого списка или могут использовать код для другого типа компонента. Вывод: всегда используйте позиционные обозначения как подсказки, а не как определенный идентификатор.
ATT
BT
CB
D
G
J
L
MOV
3
PS0002 R
T
TC
TR
VR
XTAL
ZD
Attentunator
Battery
Circuit Breaker
Diode
Oscillator
Jumper or Jack
Inductor
Metal Oxide Varistor
Блок питания
Транзистор
Резистор
Трансформатор
Термопара
Транзистор
Переменный резистор
Кристалл
Zener Diode
BR
C
DC
F
IC
K
LED
LS
P
POT
S or SW
TB
TP
U
X
Z
Мостовой выпрямитель
Конденсатор
Направленный ответвитель
Предохранитель
Интегральная схема
Реле или контактор
Громкоговоритель
Громкоговоритель 9003
Светоизлучающий диод
0003
Подключение
Потенциометр
Переключатель
Терминальный блок
Тестовая точка
Интегрированная цепь
Преобразование
Zener Deoode
Печатные схемы: визуально соответствующие детали
LET FACE IT: большинство из нас являются визуальными.
С этой целью мы заканчиваем этот пост несколькими визуальными читами. Используйте этот список в качестве сравнительной таблицы, когда вы запутались в какой-то конкретной части.
Помните: печатные платы используются десятилетиями. Так же как и их присоединенные компоненты. Технология (и внешний вид этой технологии) значительно изменилась за это время. Сравните эти платы от 1970-х по сравнению с концом 1990-х:
Плата детектора уровня сигнала GE 193x Плата связи GE IS200VCMIh3BКонденсаторы (C)
Первоначально называемые конденсаторами, конденсаторы накапливают энергию в электростатическом поле. Они используются в электронных схемах для блокировки постоянного тока и пропускания переменного тока.
Почему это может быть полезно? Сглаживает выходы блока питания. Он стабилизирует напряжение и поток мощности. И это позволяет настраивать резонансные цепи (например, радиоприемники на определенные частоты).0003 Электролитические конденсаторы Elcap. Используется в CC0 1.
0.
Диоды (D)
Типы диодов. CC By-SA 3.0Диод — это тип полупроводника. Ток может проходить только в одном направлении. Именно для этого и используются диоды: для управления направлением тока.
Существует много видов диодов. На картинке (справа) вы видите несколько вариантов полупроводниковых диодов, включая мостовой выпрямитель (внизу), сигнальный диод, выпрямитель и стабилитрон. Окрашенная полоса часто указывает, в каком направлении движутся электроны, когда диод проводит ток.
Другие виды диодов включают светодиоды (светоизлучающие диоды) и фотодиоды. Фотодиоды улавливают энергию фотонов света.
Предохранители (F)
Предохранители обеспечивают защиту от перегрузки по току. Они защищают провода и дорожки печатных плат и предохраняют их от плавления или возгорания.
Предохранитель на 250 В защищает эту печатную плату GE DS200DPCBG1AAA Mark V. Многие предохранители для печатных плат выглядят так же, как в приведенном выше примере: плавкий предохранитель с осевыми выводами в прозрачной или полупрозрачной трубке, установленный немного выше поверхности платы.
Другими вариантами являются предохранители Flat-Pak, тонкопленочные чипы и предохранители с радиальными выводами.
Интегральные схемы (U)
Примеры интегральных схем. CC by 4.o Fairchild RAM 2102, 1976.Интегральные схемы могут называться по-разному, включая IC, чип или микрочип. Эти небольшие компоненты изготовлены из пластин полупроводникового материала. Они выполняют множество функций, включая микропроцессор, таймер, память, усилитель, счетчик и осциллятор.
В печатной плате GE Mark VI IS200VCMIh3BB используется ряд различных интегральных схем (в центре платы).Интегральные схемы используются с начала 19 века.60-х, хотя микропроцессор и микроконтроллер появились лишь десятилетие спустя.
Если вам нужна дополнительная информация об микросхемах на вашей плате, найдите таблицы данных, относящиеся к конкретной микросхеме. Вы можете найти их, выполнив поиск информации по номеру детали и другой информации, напечатанной на верхней части чипа.
Джемперы (J)
Джемперы различных цветов и типов.
Контакты перемычки слева. Изображение CC из Википедии.Перемычки замыкают электрическую цепь, позволяя печатной плате выполнять определенную функцию. Большинство перемычек имеют три контакта. Небольшая пластиковая крышка, называемая блоком перемычек, может в любой момент закрыть два из этих контактов.
Ряд красных перемычек находится на переднем краю этой платы Mark IV DS3800DMPK1C1B.Перемычки регулируют ресурсы устройства и вручную настраивают периферийные устройства.
Обычно на печатных платах встречаются два разных типа перемычек. Первый — это перемычки типа Берга, о которых мы рассказали выше. Второе — проволочные перемычки. Провода-перемычки имеют штыревые контакты на каждом конце и могут соединять две точки на плате без пайки.
Реле (К)
Реле электронно или электромеханически размыкают и замыкают цепи. Эти устройства могут быть нормально открытыми (НО) или нормально закрытыми (НЗ). Это представляет состояние реле, когда оно обесточено. Подача тока изменит состояние реле.
Реле могут защищать оборудование от перегрузки по току, минимального тока, обратного тока и перегрузок, предотвращая повреждение оборудования.
Катушки индуктивности (L)
Различные виды катушек индуктивности и трансформаторов. CC BY-SA 3.0 FIEK-КомпьютерикеКатушка индуктивности, которую иногда называют дросселем или катушкой, представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, используемый для накопления энергии в магнитном поле при подаче электрического тока.
В печатных платах используются катушки индуктивности для генерации, фильтрации сигналов, стабилизации тока и подавления электромагнитных помех.
Катушки индуктивности имеют магнитный сердечник (обычно из феррита, иногда из железа), который увеличивает магнитное поле и его индуктивность.
Катушка индуктивности золотого цвета находится на левой стороне GE IS210AEPSG1AFC 9.0036 Металлооксидные варисторы (MOV) В печатных платах используется несколько типов резисторов, зависящих от напряжения.
Одним из наиболее распространенных является MOV или варистор на основе оксида металла. MOV могут проводить большую мощность в течение короткого промежутка времени. Это делает их отличными для подавления скачков напряжения. Вы найдете MOV, используемые в таких приложениях, как линейная защита, защита от скачков напряжения и защита от переключения.
Потенциометры (POT) или (R)
Потенциометр представляет собой регулируемый делитель напряжения. Этот компонент представляет собой трехконтактный резистор, который использует вращающийся или скользящий контакт для управления напряжением. До того, как цифровая электроника стала нормой, потенциометры были повсюду, их использовали в радиоприемниках и телевизорах в качестве регуляторов громкости.
К некоторым печатным платам прикреплены лицевые панели. Если вы видите это, ищите ручки с переменной настройкой, установленные на лицевой панели. Эти компоненты почти всегда крепятся к потенциометру на поверхности платы.
Трансформаторы (T)
Трансформаторы обменивают напряжение на ток, не влияя на общую электрическую мощность. Они буквально преобразуют электричество высокого напряжения с малым током в электричество с большим током, электричество низкого напряжения или наоборот.
Плата GE 531X184IPTAEG1 имеет шесть трансформаторов, расположенных вдоль верхнего края.Почему это важно? С одной стороны, это повышает безопасность. Во-вторых, это позволяет использовать его на местном уровне, «уменьшая» мощность высокого напряжения. Представьте, что случилось бы, например, с вашим компьютером, если бы питание поступало прямо из электросети. Его бы поджарить.
То же самое может произойти, если подать питание непосредственно на хрупкие компоненты печатной платы. Но трансформаторы сохраняют детали в безопасности.
Транзисторы (Q)
Транзисторы имеют три контакта. Они регулируют ток. Они также могут переключать электронные сигналы или усиливать входной сигнал в более мощный выходной сигнал..jpg)
Сделанные из кремния, транзисторы, по сути, представляют собой два NP-диода, вставленных спиной к спине.
Транзисторы были изобретены в 1947 в Bell Laboratories. С тех пор транзисторные устройства постепенно уменьшались в размерах. Современные исследователи создали транзисторы атомного масштаба размером с один атом.
Резисторы (R)
Если бы вам нужно было угадать, что делают резисторы, что бы вы сказали? Вы можете предположить что-то вроде «они сопротивляются». И вы будете правы.
Резисторы сопротивления току. Это буквально их работа. Это пассивные двухполюсные компоненты. Сопротивляя току, резисторы защищают другие компоненты от проблем с перегрузкой по току, таких как чрезмерное накопление тепла.
Резистор используется для уменьшения тока или разделения напряжения. Он также может терминировать линии передачи и регулировать уровни сигнала.
Чтобы узнать больше о резисторах, ознакомьтесь с нашим кратким руководством по цветовой маркировке резисторов.
Он расскажет вам больше об этих компонентах.
Как найти дополнительную информацию о компонентах вашей печатной платы
Если вам все еще нужна дополнительная информация о ваших печатных платах после этого руководства, часто есть другие доступные ресурсы.
Если вы работаете с промышленной печатной платой, найдите соответствующее руководство. Даже к более старому оборудованию часто есть руководства, загруженные где-то в Интернете. Найдите их, используя строку поиска «Inurl:pdf manual» и ваш поисковый запрос. Например, если бы я хотел найти руководство для платы GE IS200DSPX, я бы вбил в Google «Inurl:pdf manual GE IS200DSPX». Вы будете удивлены тем, как часто вы будете получать результаты таким образом.
Вы можете использовать ту же строку поиска для поиска спецификаций для отдельных частей печатной платы. Введите «Inurl: pdf datasheet», а затем искомый запрос. На многих компонентах их производитель и индивидуальный номер детали напечатаны сверху или сбоку.
Это отличный способ точно узнать, для чего предназначена каждая отдельная интегральная схема.
У вас есть вопросы о сменных печатных платах GE? Мы можем помочь! AX Control поддерживает один из самых больших складских запасов сменных плат GE Speedtronic. Поговорите с нашей командой сегодня.
Нужен ремонт? Мы делаем это. Хотите гарантийные запчасти? Мы можем предоставить их. Хотите поддержать устойчивые методы? AX Control сокращает количество отходов благодаря нашей программе обмена кредитами.
Чип-варисторыпредотвращают повреждение электроники электростатическим разрядом | Примечание по применению | Техническая библиотека
Они могут служить заменой таких компонентов, как диоды Зенера в соленоидных клапанах и шаговых двигателях
В этой статье описываются характеристики варисторов TDK серии AVR, которые превосходно противостоят повторным перенапряжениям, а также преимущества их использования. как заменители.
Рис. 1 Генерация перенапряжения из-за противодействия электродвижущей силе в индуктивной нагрузке и роль устройств защиты от перенапряжения
Большое количество противодействующей электродвижущей силы генерируется при отключении питания в устройствах с индуктивной нагрузкой, использующих катушки, такие как двигатели , трансформаторы и соленоидные клапаны из-за функции самоиндукции катушек, что приводит к импульсным выбросам с высокими пиками в диапазоне от нескольких до десяти раз превышающих подаваемое напряжение.
Используются различные устройства защиты от перенапряжения, такие как поглотители перенапряжения и ограничители перенапряжения, поскольку эти перенапряжения могут вызвать неисправность цепей или повредить периферийные компоненты, такие как полупроводниковые устройства.
Такие устройства, как чип-варисторы, стабилитроны и TVS-диоды, используются в системах с относительно низким напряжением цепи. В любом случае цепи защищены за счет подавления перенапряжения, вызывающего скачки напряжения (рис. 1).
Чип-варисторы, изготовленные с использованием многослойного процесса, используются во многих электронных устройствах для защиты от перенапряжений и мер электростатического разряда, поскольку они компактны, но демонстрируют отличные характеристики поглощения перенапряжений и выгодны с точки зрения монтажного пространства, а также с точки зрения стоимости. Однако такие диоды, как диоды Зенера и диоды TVS, традиционно выбирались для таких устройств, как электромагнитные клапаны и шаговый двигатель (рис.
2) с высокой индуктивной нагрузкой, которые используются при частом включении и выключении. Это связано с тем, что варисторы на микросхемах создавали впечатление, что они уязвимы для повторяющихся скачков напряжения, возникающих из-за частого включения и выключения питания.
Микросхемные варисторы TDK серии AVR, изготовленные из наших собственных материалов, отличаются высокой устойчивостью к повторным перенапряжениям. Также доступны продукты, которые заменяют диоды Зенера в компактных устройствах, таких как электромагнитные клапаны и шаговые двигатели, которые быстро и часто включаются и выключаются. Заменители стабилитронов также имеют различные преимущества.
Рисунок 2. Конструктивный пример электромагнитных клапанов и базовая конфигурация системы привода шагового двигателя
Дополнительные ссылки
Обзор продукта
Свойства границ зерен, окружающих кристаллические зерна ZnO (оксид цинка), выражают характеристики варистора
«Варистор» — это составное слово и аббревиатура от «переменный резистор», относящаяся к резисторам.
. Это нелинейный резистивный элемент с вольтамперными характеристиками, не подчиняющимися закону Ома. На рис. 3 показана внутренняя конструкция микросхемы-варистора.
Чип-варисторы представляют собой компоненты поверхностного монтажа, в которых внутренние электроды печатаются на листе варисторного материала с различными добавками, добавляемыми к основному сырью ZnO (оксид цинка), и наслаиваются с последующей нарезкой для соответствия указанным размерам чипов и их концевых электродов формируется с покрытием после спекания в обжиговой печи. Спеченные варисторные элементы представляют собой полупроводниковую керамику, представляющую собой поликристаллические тела, состоящие из мелких зерен ZnO. В процессе спекания добавки выделяются вокруг кристаллических зерен и образуют границы зерен с высоким сопротивлением. По этой причине микросхемные варисторы демонстрируют высокое сопротивление низким напряжениям, таким как напряжения цепи и напряжения сигналов, но значения сопротивления внезапно падают, когда возникает перенапряжение, превышающее определенное значение, и перенапряжение протекает в виде импульсных токов.
Эти напряжения известны как варисторные напряжения и обозначаются как V1mA, поскольку напряжения между клеммами, когда между ними протекает ток DC1mA, обычно заранее определены. Такие выражения характеристик варистора основаны на свойствах границ кристаллов, окружающих множество кристаллических зерен.
Рис. 3. Внутренняя конструкция чип-варистора и структура поликристаллического тела и границ зерен частиц ZnO
(схема) а величина энергии, при которой характеристики могут быть поглощены без ухудшения, называется выдерживаемой энергией импульса.
Напряжения варисторов имеют тенденцию к постепенному снижению, когда варисторы многократно поглощают импульсные токи, превышающие номинальные значения. Объясняется это тем, что зернограничные слои частично повреждаются из-за джоулева тепла, которое возникает каждый раз, когда импульсные токи протекают многократно.
На рис. 4 показан общий пример того, как изнашиваются варисторы. Растворение внутренних электродов и плавление элементов варистора может произойти из-за нагрева, если износ прогрессирует.
Это может привести к короткому замыканию варисторов микросхемы.
Рис. 4 Примеры износа варисторов из-за повторяющихся выбросов
Варисторы TDK, которые превосходно выдерживают повторные выбросы с применением наших собственных материалов
Сопротивление повторяющимся выбросам в варисторах сильно зависит от системы материалов с точки зрения факторов таких как типы и состав добавок, добавляемых к основному компоненту ZnO.
Микросхемные варисторы TDK, которые изготавливаются из наших собственных материалов, разработанных с использованием технологий материалов, обладают отличной устойчивостью к повторяющимся скачкам напряжения, а продукты, которые заменяют стабилитроны в таких устройствах, как соленоидные клапаны и шаговые двигатели, которые быстро и часто отключаются, также доступный.
На рис. 5 представлен график, показывающий сравнение характеристик стойкости к повторным перенапряжениям стандартного варистора на микросхеме и варистора на микросхеме TDK (автомобильный класс в серии AVR).
По горизонтальной оси отложено количество применений напряжения 15 кВ в тесте IEC6100-4-2 HBM (модель человеческого тела), а по вертикальной оси отложена скорость изменения напряжения варистора (В при 1 мА). Измерения для них обоих были сделаны с десятью элементами.
При использовании стандартного чип-варистора при 10 применениях наблюдалось снижение примерно на 5 %, а при 10 000 применений — почти на 10 %. С другой стороны, с чип-варистором TDK не было обнаружено снижения производительности даже после 10 000 применений, что указывает на то, что он значительно более устойчив к повторным перенапряжениям.
Рис. 5. Сравнение стандартного чип-варистора и чип-варистора, изготовленного из материалов собственного производства TDK: Характеристики стойкости
к повторяющимся скачкам напряжения
На рис. 6 представлен график, показывающий изменения тока утечки при постоянном напряжении 28 В при повторном приложении напряжения. Было примерно 100-кратное увеличение тока утечки со стандартным чип-варистором при 10 применениях.
С другой стороны, никаких изменений с варистором чипа TDK обнаружено не было даже при 10 000 применений.
Рис. 6. Сравнение стандартного варистора на микросхеме и варистора на микросхеме, изготовленного из собственных материалов TDK: изменения тока утечки
На рис. 7 показано сравнение стойкости к повторяющимся выбросам стандартного стабилитрона и варистора на микросхеме TDK (автомобильный класс в серии AVR). Это результаты, полученные при тех же условиях, что и в сравнительном тесте на рис. 5. Он показывает, что варисторы на микросхемах TDK имеют превосходные характеристики, которые хорошо сравнимы с характеристиками диодов Зенера.
Рис. 7. Сравнение стандартного стабилитрона и чип-варистора, изготовленного из материалов собственного производства TDK: влияние на напряжение варистора из-за повторяющихся скачков напряжения
Дополнительные ссылки
Рекомендации по выбору
Преимущества замены отдельными микросхемами варисторов при сочетании TVS-диодов и конденсаторов
Микросхемные варисторы обладают способностью поглощать перенапряжения и подавлять шумы.
На рис. 8 показана эквивалентная схема микросхемы варистора. Чип-варистор аналогичен тому, где конденсатор подключен параллельно двум элементам стабилитрона, которые подключены друг напротив друга. Вольт-амперные характеристики симметричны и не имеют полярности. Они обычно функционируют как конденсаторы из-за их границ зерен с высоким сопротивлением и демонстрируют эффекты поглощения шума в широком диапазоне частот.
Рис. 8 Эквивалентная схема варистора на микросхеме
Замена может производиться варистором с одной микросхемой в схемах, в которых защита от электростатических разрядов реализована с помощью TVS-диодов, а защита от электромагнитных помех реализована с помощью конденсаторов.
Рисунок 9 Замена «TVS-диода + конденсатора» на отдельный чип-варистор
| Особенности чип-варисторов |
|
|---|
Связанные ссылки
Обзор продукта
Указания по применению
Разумный выбор с точки зрения занимаемого места, стоимости и шумоподавления
Существуют различные типы варисторов, которые представляют собой устройства защиты от к своим материальным системам.
Устройства, такие как стандартные дисковые варисторы, используются для защиты от перенапряжений, потому что большие электромагнитные клапаны и двигатели не сильно подвержены влиянию противоэлектродвижущей силы, а электромагнитные клапаны устойчивы к перенапряжению. Стандартные варисторы также обычно обеспечивают достаточную защиту установок, когда перенапряжение применяется не слишком часто. С другой стороны, соленоидные клапаны и шаговые двигатели, которые быстро и часто включаются и выключаются, могут подвергаться десяткам или сотням миллионов применений перенапряжения в своих варисторах в течение длительного периода использования, поэтому важно выбрать правильный материал. системы, чтобы не произошло ухудшение из-за такого применения.
Микросхемные варисторы TDK, которые были разработаны с использованием технологий материалов, обладают превосходной устойчивостью к повторным перенапряжениям, а продукты с характеристиками, которые хорошо сравнимы с диодами Зенера, также доступны в автомобильном исполнении в серии AVR.
Они могут заменить такие продукты, как диоды Зенера, в таких устройствах, как компактные электромагнитные клапаны и шаговые двигатели, которые быстро и часто включаются и выключаются. Кроме того, они выгодны с точки зрения занимаемого места, стоимости, шумоподавления, шумоподавления и защиты от электростатического разряда, поскольку даже компактные варисторы на микросхемах размером 1005 демонстрируют стабильные характеристики.
Ниже приведены особо рекомендуемые чип-варисторы автомобильного класса серии AVR от TDK (рис. 1). Все они устойчивы к приложенному напряжению 25 кВ в тесте IEC-1000-4-2 HBM и демонстрируют характеристики стабильности даже в промышленном оборудовании, требующем устойчивости к повторяющимся наложенным напряжениям, подобным вышеперечисленным, а также в автомобильных приложениях, где требуются высокие -надежность и длительный срок службы. Ниже приведены рекомендуемые продукты, которые можно использовать с системами цепей 12 В и 24 В в зависимости от размера.