एक varistor क्या है, बुनियादी तकनीकी पैरामीटर, इसका उपयोग किस लिए किया जाता है?

प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, जिसे नेटवर्क में प्लग किया जाता है, को करंट या वोल्टेज के थ्रेशोल्ड वैल्यू से अधिक होने से सुरक्षा की आवश्यकता होती है। वर्तमान सुरक्षा के लिए विभिन्न फ़्यूज़ और सर्किट ब्रेकर का उपयोग किया जाता है, लेकिन वेरिस्टर का उपयोग आमतौर पर ओवरवॉल्टेज सुरक्षा के लिए किया जाता है। इस लेख में हम इस इलेक्ट्रॉनिक घटक के वैरिस्टर ऑपरेशन के सिद्धांत, इसकी विशेषताओं, फायदे और नुकसान पर विचार करेंगे।

एक varistor क्या है और इसका उपयोग कहाँ करना है

Varistor - एक वेरिस्टर अर्धचालक सामग्री से बना एक चर अवरोधक है, जो इसके विद्युत प्रतिरोध को उस पर लागू वोल्टेज के आधार पर बदलने में सक्षम है।

इस इलेक्ट्रॉनिक घटक के संचालन का सिद्धांत एक सामान्य अवरोधक या पोटेंशियोमीटर से भिन्न होता है। मानक अवरोध सर्किट में वोल्टेज की परवाह किए बिना किसी भी समय एक निरंतर प्रतिरोध होता है, पोटेंशियोमीटर नियंत्रण घुंडी को घुमाकर प्रतिरोध को मैन्युअल रूप से बदलने की अनुमति देता है। दूसरी ओर, एक वैरिस्टर में एक गैर-रेखीय सममित वोल्ट-वर्तमान विशेषता होती है और इसका प्रतिरोध पूरी तरह से सर्किट वोल्टेज पर निर्भर होता है।

इस संपत्ति के कारण, वोल्टेज के प्रकार की परवाह किए बिना, विद्युत नेटवर्क, मशीनरी और उपकरण, साथ ही रेडियो इलेक्ट्रॉनिक घटकों, बोर्डों और चिप्स की सुरक्षा के लिए व्यापक रूप से और प्रभावी रूप से उपयोग किया जाता है। उनके पास कम विनिर्माण मूल्य है, उपयोग में विश्वसनीय हैं और उच्च भार का सामना करने में सक्षम हैं।

20 केवी तक के उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों और वोल्टेज सीमक के रूप में 3 से 200 वी तक के कम वोल्टेज अनुप्रयोगों में Varistors का उपयोग किया जाता है। वहीं, ये AC और DC दोनों नेटवर्क में काम कर सकते हैं। उनका उपयोग वर्तमान और वोल्टेज के साथ-साथ ओवरवॉल्टेज सुरक्षा उपकरणों को विनियमित और स्थिर करने के लिए किया जाता है। इनका उपयोग मुख्य फिल्टर, बिजली आपूर्ति, सेल फोन के निर्माण में किया जाता है, लहरों के संरक्षक और अन्य उपकरण।

संचालन के प्रकार और सिद्धांत

सामान्य परिस्थितियों में, वैरिस्टर का एक बड़ा प्रतिरोध होता है, जो वोल्टेज के थ्रेशोल्ड मान से अधिक होने पर घट सकता है। यही है, अगर सर्किट में वोल्टेज काफी बढ़ जाता है, तो वैरिस्टर एक इन्सुलेट राज्य से विद्युत प्रवाहकीय राज्य में संक्रमण करता है और अर्धचालक में हिमस्खलन प्रभाव के कारण, बड़ी मात्रा में वर्तमान को पारित करके वोल्टेज को स्थिर करता है।

Varistors उच्च और निम्न वोल्टेज के साथ काम कर सकते हैं और, तदनुसार, उपकरणों के दो समूहों में विभाजित होते हैं, जिनके संचालन का एक ही सिद्धांत होता है:

1. उच्च-वोल्टेज: 20 kV तक के वर्तमान मान वाले सर्किट में संचालन करने में सक्षम (नेटवर्क और उपकरणों की सुरक्षा प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, सर्ज वोल्टेज सुरक्षा उपकरणों में)।
2. लो-वोल्टेज: इस प्रकार के घटकों के लिए रेटेड वोल्टेज 3 से 200 वी तक होता है (इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और उपकरण घटकों को 0.1 से 1 ए के वर्तमान और बिजली आपूर्ति के इनपुट या आउटपुट पर स्थापित करने के लिए उपयोग किया जाता है)।

के मामले में varistor के संचालन का समय वोल्टेज कूद लगभग 25 एनएस है, जो एक उत्कृष्ट मूल्य है, लेकिन कुछ मामलों में अपर्याप्त है।इसलिए इलेक्ट्रॉनिक घटक निर्माताओं ने एक एसएमडी प्रतिरोधी बनाने के लिए एक तकनीक विकसित की है जिसका प्रतिक्रिया समय 0.5 एनएस या बेहतर है।

इस सामग्री को उच्च तापमान पर बाइंडर (राल, मिट्टी, कांच) से सिंटर करके सभी प्रकार के वेरिस्टर सिलिकॉन कार्बाइड या जिंक ऑक्साइड से बने होते हैं। अर्धचालक तत्व प्राप्त होने के बाद, कनेक्शन के लिए धातु के तार को सोल्डर करके दोनों तरफ धातुकृत किया जाता है।

अंकन, बुनियादी विशेषताएं और पैरामीटर

वैरिस्टर्स का प्रत्येक निर्माता अपने उत्पाद को एक निश्चित तरीके से चिह्नित करता है, इसलिए पदनामों और उनके डिक्रिप्शन के बहुत सारे प्रकार हैं। सबसे आम रूसी वैरिस्टर्स K275 हैं, और लोकप्रिय विदेशी घटक 7n471k, kl472m और अन्य हैं।

वैरिस्टर CNR-10d751k के पदनाम को निम्नानुसार समझें: सीएनआर - धातु-ऑक्साइड वेरिस्टर; डी - इसका मतलब है कि घटक डिस्क के आकार में है; 10 - डिस्क का व्यास है; 751 -इस डिवाइस के लिए प्रतिक्रिया वोल्टेज है (गणना पहले दो अंकों को 10 से तीसरे अंक की शक्ति से गुणा करके की जाती है, यानी 75 गुना 10 से 750 वी की शक्ति तक); क - रेटेड वोल्टेज का अनुमेय विचलन, जो किसी भी दिशा में 10% है (एल - 15%, एम - 20%, पी - 25%)।

Varistors की मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं:

वर्गीकरण वोल्टेज - वैरिस्टर से प्रवाहित धारा के एक निश्चित मान पर वोल्टेज (यह मान आमतौर पर 1 mA . होता है) यह पैरामीटर सापेक्ष है और डिवाइस की पसंद को प्रभावित नहीं करता है;

अधिकतम अनुमेय वोल्टेज - वोल्टेज सीमा (आरएमएस या आरएमएस मूल्य) जिस पर वैरिस्टर अपने प्रतिरोध को कम करना शुरू कर देता है;

अधिकतम अवशोषण ऊर्जा - एक विशेषता जो ऊर्जा की मात्रा को इंगित करती है कि एक varistor विलुप्त हो जाता है और एक नाड़ी के अधीन होने पर विफल नहीं होता है (जूल में मापा जाता है);

अधिकतम आवेग धारा - वर्तमान नाड़ी के उदय समय और अवधि को सामान्य करता है (एम्पीयर में मापा जाता है);

समाई - एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है जिसे बंद अवस्था में और एक निश्चित आवृत्ति पर मापा जाता है (यदि वैरिस्टर पर उच्च धारा लगाई जाए तो शून्य हो जाता है);

अनुमेय विचलन - दोनों दिशाओं में नाममात्र संभावित अंतर से विचलन (प्रतिशत के रूप में दिया जाता है).

ट्रिपिंग टाइम - समय अंतराल जिसके भीतर varistor बंद से खुली अवस्था में बदल जाता है (आमतौर पर कुछ दसियों नैनोसेकंड).

वैरिस्टर्स के फायदे और नुकसान

एक गैर-रैखिक रोकनेवाला (वैरिस्टर) के महत्वपूर्ण लाभ उच्च आवृत्तियों और उच्च भार पर इसका स्थिर और विश्वसनीय प्रदर्शन हैं। इसका उपयोग 3 वी से 20 केवी तक वोल्टेज के साथ काम करने वाले कई उपकरणों में किया जाता है, यह उत्पादन में अपेक्षाकृत सरल और सस्ता है और संचालन में प्रभावी है। अतिरिक्त महत्वपूर्ण लाभ हैं:

• उच्च प्रतिक्रिया गति (नैनोसेकंड);
• लंबी सेवा जीवन;
• वोल्टेज बूंदों को ट्रैक करने की क्षमता (जड़ता मुक्त विधि)।

इस तथ्य के बावजूद कि इस इलेक्ट्रॉनिक घटक के कुछ फायदे हैं, इसके नुकसान भी हैं जो विभिन्न प्रणालियों में इसके अनुप्रयोग को प्रभावित करते हैं। वे शामिल कर सकते हैं:

• ऑपरेशन के दौरान कम आवृत्ति शोर;
• घटक की उम्र बढ़ने (समय के साथ मापदंडों का नुकसान);
• उच्च समाई: वोल्टेज और तत्व के प्रकार पर निर्भर करता है, 70 से 3200 पीएफ की सीमा में है और डिवाइस के प्रदर्शन को प्रभावित करता है;
• अधिकतम वोल्टेज पर कोई बिजली अपव्यय नहीं - लंबे समय तक अधिकतम वोल्टेज पर अत्यधिक गरम हो जाता है और विफल हो जाता है।

वैरिस्टर चयन

किसी विशेष उपकरण के लिए सही वैरिस्टर का चयन करने के लिए, इसकी बिजली आपूर्ति की विशेषताओं को जानना आवश्यक है: प्रतिरोध और क्षणिक नाड़ी शक्ति। अधिकतम स्वीकार्य वर्तमान मूल्य, अन्य बातों के अलावा, इसके प्रदर्शन की अवधि और दोहराव की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है, इसलिए यदि एक कम शिखर वर्तमान मूल्य के साथ एक वैरिस्टर स्थापित किया जाता है, तो यह जल्दी से विफल हो जाएगा।संक्षेप में, डिवाइस को प्रभावी ढंग से सुरक्षित रखने के लिए, वोल्टेज के साथ एक वैरिस्टर चुनना आवश्यक है जिसमें नाममात्र के लिए एक छोटा सा मार्जिन हो।

ऐसे इलेक्ट्रॉनिक घटक के परेशानी मुक्त संचालन के लिए भी बहुत महत्वपूर्ण है अवशोषित थर्मल ऊर्जा के अपव्यय की दर और सामान्य ऑपरेशन की स्थिति में जल्दी से लौटने की क्षमता।

variistor योजनाबद्ध प्रतीक और कनेक्शन प्रकार

पर सर्किट वैरिस्टर आमतौर पर होते हैं आमतौर पर नामित किया जाता है।एक साधारण अवरोधक के रूप में, लेकिन U अक्षर के साथ स्लैश के आगे जोड़ा गया। यह स्लैश आरेखों में इंगित करता है कि इस तत्व की सर्किट वोल्टेज पर प्रतिरोध की निर्भरता है। पर भी वायरिंग का नक्शा इस घटक को दो अक्षरों आर और यू के साथ एक क्रमिक संख्या (आरयू 1, आरयू 2 ... आदि) के साथ चिह्नित किया गया है।

वैरिस्टर कनेक्शन के कई प्रकार हैं, लेकिन सभी विधियों के लिए सामान्य यह है कि यह घटक बिजली आपूर्ति सर्किट के समानांतर में जुड़ा हुआ है। इसलिए, खतरनाक वोल्टेज दालों की अनुपस्थिति में, वैरिस्टर के माध्यम से बहने वाली धारा छोटी होती है (बड़े प्रतिरोध मूल्यों के कारण) और सिस्टम के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती है। जब एक ओवरवॉल्टेज होता है, तो वैरिस्टर अपने प्रतिरोध को छोटे मूल्यों में बदल देता है, भार को दरकिनार कर दिया जाता है, और अवशोषित ऊर्जा को आसपास के स्थान में नष्ट कर दिया जाता है।

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