Варистор (вариабельный резистор) — это полупроводниковый компонент, обладающий нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ).
Принцип работы:
Варистор изготовлен из оксида металла, такого как оксид цинка (ZnO) или диоксид кремния (SiO2). Когда к варистору прикладывается небольшое напряжение, оксидный слой блокирует ток, действуя как изолятор.
Однако, когда напряжение превышает определенное пороговое значение, называемое напряжением пробоя (Vbd), оксидный слой пробивается, создавая низкоомный шунтирующий путь для тока. Чем выше приложенное напряжение, тем ниже сопротивление варистора.
ВАХ варистора:
ВАХ варистора нелинейная и имеет следующую форму:
* Область блокировки: При напряжении ниже Vbd варистор действует как изолятор с очень высоким сопротивлением.
* Область пробоя: При превышении Vbd резко уменьшается сопротивление, шунтируя ток и защищая чувствительные компоненты в цепи.
* Область ограничения: При очень высоких напряжениях сопротивление варистора снова увеличивается, ограничивая ток и предотвращая повреждение самого варистора.
Функция варистора:
Основная функция варистора — защита электрических цепей от перенапряжений, таких как молнии или коммутационные всплески. Варистор работает следующим образом:
* Когда к цепи прикладывается перенапряжение, напряжение на варисторе быстро возрастает, вызывая его пробой.
* Ток перенапряжения протекает через низкоомный шунт, создаваемый варистором, защищая другие компоненты в цепи.
* После устранения перенапряжения варистор возвращается в состояние с высоким сопротивлением, не влияя на нормальную работу цепи.
Преимущества варисторов:
* Быстрое время отклика на перенапряжения
* Высокая способность рассеивания энергии
* Низкая стоимость и компактные размеры
* Самовосстановление после перенапряжений
* Не требуется техническое обслуживание