Варисторы широко используются в современной радиоэлектронной аппаратуре для защиты от перенапряжений и импульсных помех. Их основное назначение - предотвращение пробоя и выхода из строя других компонентов схемы при всплесках напряжения.
Правильный подбор варистора определяется многими факторами, и важную роль в этом играет умение расшифровать маркировку, нанесенную на корпус. В этой статье мы разберем основные требования к маркировке варисторов и дадим практические рекомендации по ее пониманию.
Назначение и применение варисторов
Варисторы применяются для защиты радиоэлектронной аппаратуры от выбросов напряжения. Их устанавливают параллельно защищаемой цепи, и при нормальном режиме работы варистор практически не влияет на работу схемы, так как обладает высоким сопротивлением. Однако при возникновении опасного импульса напряжения варистор мгновенно уменьшает сопротивление, шунтируя нагрузку и не давая импульсу пройти дальше.
Варисторы используются:
- В бытовой технике - телевизорах, компьютерах, радиоприемниках
- В промышленном оборудовании - станках ЧПУ, сварочных аппаратах, контрольно-измерительной аппаратуре
- В силовой электронике - источниках бесперебойного питания, преобразователях напряжения, пускорегулирующей аппаратуре
- В осветительных приборах - люминесцентных лампах, светодиодных светильниках
По сравнению с газоразрядниками и предохранителями варисторы обладают меньшими габаритами, более высоким быстродействием и надежностью. Они не требуют замены после срабатывания. Варисторы размещают непосредственно на плате, на входе блока питания или других ответственных узлов схемы.
Принцип действия и конструкция варисторов
Варистор представляет собой полупроводниковый резистор, сделанный на основе оксида цинка или карбида кремния. Он имеет нелинейную вольт-амперную характеристику - с увеличением напряжения сопротивление резко падает. Это происходит за счет лавинного пробоя p-n переходов внутри варистора.
Конструктивно варисторы бывают:
- Дисковые - с двумя выводами по бокам
- Стержневые - с выводами по торцам
- Чип варисторы - для поверхностного монтажа
Изготавливают варисторы методом прессования с последующим обжигом при высокой температуре. Корпус покрывают специальным лаком.
Основные параметры и характеристики варисторов
Основные параметры варисторов:
- Классификационное напряжение - условное пороговое значение
- Максимально допустимое напряжение (переменное и постоянное)
- Напряжение ограничения - предельное значение без разрушения
- Максимальная рассеиваемая энергия в джоулях
- Время срабатывания - десятки наносекунд
- Температурные характеристики
- Допустимое отклонение параметров - +/- 5-20%
Характеристики варисторов:
- Высокая надежность и долговечность
- Малые габариты и вес
- Широкий температурный диапазон
- Способность гасить мощные импульсы
- Высокое быстродействие
Маркировка варисторов
Маркировка варисторов регламентируется ГОСТ и должна содержать:
- Тип варистора
- Номинальное напряжение
- Максимальный ток или мощность
- Дату изготовления
- Температурный код
Информация наносится на корпус методом штамповки или трафаретной печати. Расшифровка маркировки позволяет определить основные параметры варистора.
Выбор варистора по маркировке
При выборе варистора по маркировке необходимо:
- Определить класс напряжения исходя из параметров схемы
- Выбрать допустимые отклонения с запасом
- Рассчитать требуемую мощность по макс. току или энергии
- Проверить совместимость по габаритам и выводам
Например, для сети 220В подойдет варистор на 275-350 В. Лучше взять с запасом 20% и рассеиваемой энергией не менее 50 Дж.
Варисторы импортные - маркировка
У иностранных варисторов маркировка может отличаться:
- Используются буквенно-цифровые коды
- Параметры указаны в других единицах
- Применяются специфические сокращения
Для правильного выбора нужно обращаться к датасхеетам, а не полагаться только на визуальную маркировку.
Проверка и замена варисторов
Чтобы проверить исправность варистора, можно:
- Визуально осмотреть на отсутствие повреждений
- Измерить параметры мультиметром
- Определить напряжение срабатывания
Если варистор вышел из строя, для замены подбирают по:
- Напряжению срабатывания
- Максимальной мощности
- Габаритам и типу выводов
Рекомендуется брать с запасом по основным параметрам.
Цветовая маркировка варисторов
Цветовой код используется для обозначения номинальных напряжений:
| Коричневый | 100 В |
| Красный | 150 В |
| Оранжевый | 250 В |
| Желтый | 350 В |
Однако лучше ориентироваться на буквенно-цифровую маркировку, которая несет более полную информацию.
Как определить варистор
Чтобы определить тип компонента:
- Посмотреть наличие двух выводов и дисковый корпус
- Найти маркировку с обозначением типа
- С помощью мультиметра проверить нелинейность вольт-амперной характеристики
Если выполняются все условия - перед нами варистор.
Тенденции применения варисторов
Современные тенденции в области варисторов:
- Расширение областей применения
- Улучшение характеристик
- Унификация и стандартизация маркировки
- Применение цифровых датчиков параметров
Варисторы будут и дальше широко использоваться благодаря простоте, надежности и эффективности.
Проверка варисторов простыми способами
Чтобы убедиться в работоспособности варистора, достаточно провести несколько простых проверок самостоятельно, не прибегая к сложному лабораторному оборудованию.
Во-первых, можно визуально осмотреть варистор на наличие видимых дефектов. Признаки неисправности:
- Трещины и сколы корпуса
- Почернение, обугливание, следы горения
- Раздувание корпуса
- Нарушение целостности выводов
Если такие дефекты обнаружены, лучше сразу забраковать варистор и заменить его на новый.
Во-вторых, можно измерить сопротивление варистора с помощью омметра или мультиметра. Исправный варистор должен иметь высокое сопротивление в сотни МОм или даже ГОм. Если измеренное сопротивление значительно ниже, следует отказаться от использования такого варистора.
Особенности замены импортных варисторов
При замене перегоревших варисторов в импортной технике есть ряд особенностей:
- Маркировка может отличаться от привычной
- Параметры могут быть указаны в других единицах
- Габариты и расположение выводов могут не совпадать
В таких случаях лучше использовать:
- Справочники и таблицы перекрестных замен
- Данные из даташита на конкретную модель
- Поиск по внешним признакам на совпадение габаритов и выводов
Желательно выбирать аналоги с более высоким запасом по напряжению срабатывания и мощности.
Подбор варисторов для устройств на 220 В
Для защиты устройств, работающих в сети 220 В, обычно используются варисторы со следующими параметрами:
- Напряжение срабатывания 275-420 В
- Максимальный ток 1-10 А
- Энергия импульса 30-70 Дж
Можно взять, например, варистор:
- На 300 В с током 2 А
- Или на 350 В на 5 А
- Либо на 400 В и 50 Дж
Оптимальный выбор зависит от конкретной схемы и нагрузки. Лучше брать с запасом 20-30%.
Типичные ошибки при работе с варисторами
Частые ошибки при использовании варисторов:
- Неправильный расчет параметров
- Установка в неподходящем месте схемы
- Эксплуатация в недопустимых температурных режимах
- Превышение максимальных напряжения и тока
- Путаница при определении полярности и маркировки выводов
Это может привести к частым поломкам и ненадежной работе. Поэтому важно внимательно изучить документацию и тщательно следовать рекомендациям при монтаже.
