وریستور
وریستور دستگاهی با مشخصه ولت آمپر غیر خطی است. هنگامی که ولتاژ اعمال شده به وریستور کمتر از مقدار آستانه آن باشد، جریان عبوری از آن بسیار کم است که معادل مقاومتی با مقاومت نامتناهی است و برعکس. رایج ترین وریستور، وریستور اکسید فلزی (MOV) است. این قطعه عمدتا زمانی که مدار در معرض ولتاژ بیش از حد قرار می گیرد، برای بستن ولتاژ به کار می رود و جریان اضافی را برای محافظت از دستگاه های حساس جذب می کند. به آن 'مقاومت وابسته به ولتاژ' نیز می گویند که به اختصار 'VDR' نامیده می شود. جنس بدنه مقاومت یک وریستور یک نیمه هادی است. وریستور 'اکسید روی' (ZnO) که اکنون به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، ماده اصلی تشکیل شده از عنصر دو ظرفیتی روی (Zn) و عنصر شش ظرفیتی اکسیژن (O) است. بنابراین از منظر مواد، وریستور اکسید روی نوعی 'نیمه رسانای اکسید II-VI' است.
وریستور یک وسیله حفاظتی با ولتاژ محدود است. با استفاده از ویژگی های غیر خطی وریستور، زمانی که اضافه ولتاژ بین دو قطب وریستور رخ می دهد، وریستور می تواند ولتاژ را به یک مقدار ولتاژ نسبتاً ثابت ببندد و در نتیجه به حفاظت مدار بعدی دست یابد. پارامترهای اصلی وریستور عبارتند از: ولتاژ وریستور، ظرفیت جریان، ظرفیت اتصال، زمان پاسخگویی و ... .
وریستور چگونه کار می کنند؟
حال بیایید ببینیم یک ویرستور چگونه کار می کند؟ زمان پاسخگویی وریستور ns سطح است که سریعتر از لوله تخلیه گاز و کمی کندتر از لوله TVS است. به طور کلی، سرعت پاسخ حفاظت از اضافه ولتاژ برای مدارهای الکترونیکی می تواند الزامات را برآورده کند. ظرفیت اتصال یک وریستور به طور کلی از صدها تا هزاران Pf است. در بسیاری از موارد، نباید مستقیماً برای حفاظت از خطوط سیگنال فرکانس بالا اعمال شود. هنگامی که برای حفاظت از مدارهای AC اعمال می شود، ظرفیت اتصال بزرگ باعث افزایش نشت می شود. هنگام طراحی مدار حفاظتی باید جریان را به طور کامل در نظر گرفت. وریستور ظرفیت جریان بیشتری دارد اما کوچکتر از لوله تخلیه گاز است.
هنگامی که ولتاژ اعمال شده به وریستور کمتر از آستانه آن باشد، جریان عبوری از آن بسیار کم است که معادل مقاومتی با مقاومت بی نهایت است. یعنی زمانی که ولتاژ اعمال شده به آن زیر آستانه خود باشد، معادل یک کلید خاموش است. هنگامی که ولتاژ اعمال شده به وریستور از آستانه خود فراتر می رود، جریان عبوری از آن به شدت افزایش می یابد که معادل یک مقاومت بی نهایت کوچک است. به عبارت دیگر، زمانی که ولتاژ اعمال شده به آن بیشتر از آستانه آن باشد، معادل یک کلید حالت بسته است. عملکرد حفاظتی وریستور را می توان بارها و بارها مورد استفاده قرار داد و همچنین می توان آن را به یک وسیله حفاظتی یکبار مصرف مشابه فیوز فعلی تبدیل کرد.
در این مقاله در مورد وریستور و برخی کاربردهای آن صحبت کردیم. اشاره نمودیم که در چه جایی از آن استفاده می شود و در مدار الکترونیکی چه اهمیتی دارد. درباره نحوه عملکرد آن مطالبی را بیان کردیم و در مورد اینکه چگونه کار می کند به بیان نکاتی پرداختیم.
وریستورها (Varistors) یا مقاومت های وریابل (Variable Resistors) قطعاتی الکترونیکی هستند که در برابر نوسانات و جریان های ولتاژ بالا مقاومت ارائه می دهند. این قطعات با تغییر مقاومتشان در پاسخ به تغییرات ولتاژ، برای محافظت از مدارها و تجهیزات الکتریکی در برابر نوسانات و سر و صداهای ولتاژی کاربرد دارند.
وریستورها می‌توانند به عنوان بخشی از سیستم های حفاظتی در مقابل نوسانات ولتاژی، صاحبان مدارهای الکترونیکی را از خرابی و خطرات احتمالی به علت ولتاژ‌های ناخواسته محافظت کنند.
وریستور چیست؟
وریستورها عموماً از یک اکسید فلزی مانند اکسید روی یا اکسید نیکل تشکیل شده اند و دارای دوTerminal هستند که به مدار متصل می شوند. وظیفه اصلی آنها مقاومت در برابر جریان های ناخواسته و نوسانات ولتاژی زیاد را ارائه کرده و مدار را از آسیب و خرابی در برابر این نوسانات محافظت می کنند.
وریستورها معمولاً در مدارهای حفاظتی، تغذیه، الکترونیک قدرت و سیستم های ارتباطی استفاده می شوند. زمانی که ولتاژ مدار بیش از یک حد مشخصی از مقدار معینی بیشتر می شود، مقاومت وریستورها کاهش و این به معنای این است که جریان بیشتری از مسیر وریستور عبور یافته و مدار از آسیب جدی محافظت می شود.
انواع وریستور
انواع وریستور بر اساس دو عامل اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند:
- نوع مقاومت: وریستورها می‌توانند مقاومت ثابت یا متغیر داشته باشند.
- نوع ماده مقاومتی: وریستورها می‌توانند از مواد مختلفی مانند کربن، سیمنیکون، سرامیک یا فلز ساخته شوند.
وریستورهای ثابت
وریستورهای ثابت مقاومت ثابتی دارند و مقدار مقاومت آنها با گذشت زمان تغییر نمی کند. وریستورهای ثابت در انواع مختلفی موجود هستند، از جمله:
- وریستورهای فلزی: وریستورهای فلزی از مواد فلزی مانند نیکل، کبالت یا آهن ساخته می شوند. این وریستورها مقاومت بالایی داشته و در کاربردهایی مانند محدود کردن جریان الکتریکی استفاده می شوند.
- وریستورهای فیلم کربنی: وریستورهای فیلم کربنی از یک فیلم کربنی نازک ساخته می شوند. این وریستورها مقاومت متوسطی داشته و در کاربردهایی مانند تغییر شکل موج یک سیگنال الکتریکی استفاده می شوند.
- وریستورهای فیلم فلزی: وریستورهای فیلم فلزی از یک فیلم نازک از یک فلز مانند نیکل یا کبالت ساخته می شوند. این وریستورها مقاومت متوسطی داشته و در کاربردهایی مانند فیلتر کردن سیگنال‌های الکتریکی استفاده می شوند.
- وریستورهای سرامیک: وریستورهای سرامیک از یک ماده سرامیکی ساخته می شوند. این وریستورها مقاومت کم تا متوسطی داشته و در کاربردهایی مانند تقسیم ولتاژ استفاده می شوند.
وریستورها قطعات الکترونیکی ضروری هستند که در بسیاری از مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شوند.
نحوه عملکرد وریستور
زمانی که ولتاژ مدار به مقداری بالاتر از حد تعیین‌شده ای می رسد، وریستورها عملکرد خود را آغاز می کنند. این قطعه در ابتدا یک مقاومت بسیار بالا داشته و جریان کمی را عبور می دهد. اما با افزایش ولتاژ، وریستور به صورت متناسب با این افزایش، مقاومتش را کاهش می دهد. این کاهش مقاومت به معنای عبور جریان بیشتر از طریق وریستور است.
قیمت وریستور
قیمت وریستور به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:
- نوع مقاومت: وریستورهای ثابت ارزان تر از وریستورهای متغیر هستند.
- نوع ماده مقاومتی: وریستورهای فلزی گران تر از وریستورهای فیلم کربنی یا فیلم فلزی هستند.
- قدرت وریستور: وریستورهای با توان بالاتر گران تر از وریستورهای با توان پایین تر هستند.
- اندازه وریستور: وریستورهای بزرگتر گران تر از وریستورهای کوچک تر هستند.
- مارک و برند: وریستورهای برندهای معتبر گران تر از وریستورهای برندهای ناشناخته هستند.
رای خرید وریستور، باید به عوامل ذکر شده توجه کنید. با توجه به نیاز خود و بودجه ای که دارید، می توانید وریستور مناسب را انتخاب کنید.
خرید وریستور
خرید وریستور به کمک یک متخصص اهمیت زیادی دارد، زیرا یک متخصص می‌تواند به شما کمک کند تا وریستور مناسب را برای نیاز خود انتخاب کنید. اگر به دنبال وریستوری با کیفیت مناسب و قیمت مناسب هستید، بهتر است خرید آن را به متخصص بسپارید.