Metal Oxide Varistor là gì?
Thuật ngữ 'varistor' là một dạng ngắn của điện trở thay đổi. Vì vậy, giá trị điện trở sẽ có thể thay đổi theo điều kiện bên ngoài.
Biến trở oxit kim loại là điện trở phụ thuộc điện áp có điện trở giảm khi điện áp trên chúng tăng. Varistor được hình thành từ hai từ: biến và điện trở. Tuy nhiên, những loại biến trở này không thể thay đổi bằng tay. Biến trở tự động thay đổi điện trở khi tăng điện áp.
Xây dựng các biến thể oxit kim loại
Biến trở bao gồm hai điện cực kim loại và các hợp chất oxit kim loại ở dạng bột như oxit kẽm hoặc oxit coban, v.v. Các hạt oxit kim loại hoạt động giống như các điểm nối PN của vật liệu bán dẫn với nhau. Khi điện áp được đặt vào các điện cực, các biến trở bắt đầu dẫn dòng điện và sự dẫn điện sẽ dừng ngay khi điện áp bên ngoài bị loại bỏ khỏi các điện cực.
Nguyên lý hoạt động của biến thể oxit kim loại
Khi điện áp tăng vọt hoặc năng lượng điện trong mạng thay đổi ngay lập tức trong mạch điện, những nhiễu loạn này được gọi là quá độ. Cường độ điện áp tăng lên vài nghìn volt trong một khoảng thời gian ngắn và có thể làm hỏng nghiêm trọng mạch điện. Tín hiệu AC nhất thời được hiển thị bên dưới:
Các biến trở giảm điện trở ngay khi điện áp tăng và do đó hoạt động để cung cấp đường điện trở tối thiểu thay thế cho điện áp tăng đột biến. Hạn chế duy nhất trong trường hợp MOV là chúng phù hợp với các quá độ trong khoảng thời gian ngắn. Chúng không được thiết kế cho thời gian quá độ dài và làm giảm đặc tính của chúng khi tiếp xúc với thời gian quá độ dài hoặc lặp đi lặp lại.
Đường cong điện trở tĩnh Varistor
Điện trở oxit kim loại cho thấy mối quan hệ nghịch đảo với điện áp đặt vào. Điện trở giảm khi điện áp tăng. Khi điện áp đạt giá trị cực đại thì điện trở đạt giá trị nhỏ nhất.
Đường cong đặc tính Varistor V-I
Các điện trở tuyến tính đi theo mô hình đường thẳng nhưng các biến trở không thể hiện hành vi tuyến tính khi điện trở của chúng giảm khi điện áp tăng.
Các đường cong đặc trưng cho thấy hành vi hai chiều của các biến trở và đường cong giống với đặc điểm của hai điốt Zener được kết nối từ phía sau. Khi các biến trở ngừng dẫn điện, đường cong sẽ chuyển sang xu hướng tuyến tính ở trạng thái tắt. Trong quá trình dẫn điện, đường cong thể hiện trạng thái phi tuyến tính.
Điện dung Varistor & Điện áp kẹp
Hai điện cực cùng với môi trường oxit kim loại trung gian của varistor giống như một tụ điện. Môi trường trở thành chất điện môi và các điện trở hoạt động như tụ điện ở chế độ không dẫn điện.
MOV vào chế độ dẫn trên giá trị điện áp kẹp và không dẫn dưới điện áp kẹp. Điện áp kẹp có thể được định nghĩa là mức điện áp một chiều cho phép dòng điện 1mA chạy qua thân điện trở. Mức điện áp kẹp này quyết định chế độ dẫn điện của các biến trở.
Ở điện áp một chiều, hiệu ứng điện dung không ảnh hưởng nhiều và vẫn nằm trong giới hạn dưới mức điện áp kẹp. Nhưng trong trường hợp có điện áp xoay chiều thì xuất hiện hiện tượng rò rỉ dòng điện. Điện kháng rò rỉ giảm khi tần số tăng và được biểu thị như trong trường hợp tụ điện dưới đây:
Ứng dụng biến tần
Biến thể có thể được sử dụng trong bất kỳ mạch điện nào tiếp xúc với điện áp tăng vọt. Nó được bổ sung song song với mạch điện đang được bảo vệ. Dưới đây là một số ứng dụng chính của varistor:
Phần kết luận
Biến trở bảo vệ các thiết bị điện khỏi sự tăng vọt điện áp. Chúng bảo vệ mạng điện mỏng manh khỏi hiện tượng quá tải, giống như cầu dao và cầu chì bảo vệ khỏi dòng điện quá tải. Chúng có sẵn trong các thiết kế có điện áp từ 10 đến 1000 volt, cho cả nguồn cung cấp AC và DC.