Metal Oksit Varistör Nedir?
'Varistör' terimi, değişken direncin kısa bir şeklidir. Bu nedenle direnç değerleri dış koşullara göre değişebilir.
Metal oksit varistörler, aralarındaki voltajın artmasıyla direnci düşen, voltaja bağlı dirençlerdir. Varistör iki kelimeden oluşur: değişken ve direnç. Ancak bu tip değişken dirençler manuel olarak değiştirilemez. Varistörler gerilimin artmasıyla dirençlerini otomatik olarak değiştirirler.
Metal Oksit Varistörlerin Yapımı
Varistörler iki metalik elektrottan ve çinko oksit veya kobalt oksit vb. gibi toz halindeki metalik oksit bileşiklerinden oluşur. Metalik oksit taneleri, yarı iletken malzemelerin birbirleriyle PN bağlantıları gibi davranır. Elektrotlara voltaj uygulandığında, varistörler akımı iletmeye başlar ve elektrotlardan harici voltaj kaldırıldığında iletim durur.
Metal Oksit Varistörlerin Çalışma Prensibi
Bir ağdaki elektrik voltajı aniden yükseldiğinde veya elektrik gücü bir elektrik devresinde anında değiştiğinde, bu bozulmalara geçici durumlar denir. Gerilim büyüklüğü kısa sürede birkaç bin volta sıçrar ve elektrik devresine ciddi şekilde zarar verebilir. AC sinyalindeki geçici durumlar aşağıda gösterilmiştir:
Varistörler, voltaj yükselir yükselmez dirençlerini azaltır ve bu nedenle voltaj yükselmesi için alternatif bir minimum direnç yolu sağlayacak şekilde hareket eder. MOV'ların tek sınırlaması, kısa aralıklı geçişlere uygun olmalarıdır. Uzun süreli geçici olaylar için tasarlanmamışlardır ve tekrarlanan veya uzun süreli geçici olaylara maruz kaldıklarında özelliklerini bozarlar.
Varistör Statik Direnç Eğrisi
Metal oksit varistörler uygulanan voltajla ters ilişki gösterir. Gerilim arttıkça direnç azalır. Gerilim maksimum değere ulaştığında direnç minimum değere ulaşır.
Varistör V-I Karakteristik Eğrisi
Doğrusal dirençler düz bir çizgi düzeni izler ancak varistörler, gerilim arttıkça dirençleri düştüğü için doğrusal davranış göstermezler.
Karakteristik eğriler varistörlerin çift yönlü davranışını gösterir ve eğri arka arkaya bağlanan iki Zener diyotun özelliklerine benzer. Varistörler iletimi durdurduğunda eğri kapalı durumda doğrusal eğilime kayar. İletim sırasında eğri doğrusal olmayan bir davranış gösterir.
Varistör Kapasitesi ve Sıkma Gerilimleri
İki elektrot, varistörün ara metal oksit ortamıyla birlikte bir kapasitöre benzer. Ortam dielektrik hale gelir ve varistörler iletken olmayan modlarında kapasitör görevi görür.
MOV'lar kenetleme gerilimi değerlerinin üzerinde iletim moduna girer ve kenetleme gerilimlerinin altında iletim yapmaz. Sıkıştırma voltajı, varistör gövdesinden 1mA akım akışına izin verecek DC voltaj seviyesi olarak tanımlanabilir. Bu sıkıştırma voltajı seviyesi varistörlerin iletim moduna karar verir.
DC gerilimde kapasitans etkisi fazla etkilenmez ve kenetleme gerilimi seviyesinin altındaki sınırlar içinde kalır. Ancak AC voltaj durumlarında kaçak akım olgusu söz konusudur. Kaçak reaktans frekansın artmasıyla düşer ve aşağıdaki kapasitör durumunda olduğu gibi ifade edilir:
Varistör Uygulamaları
Varistörler voltaj yükselmelerine maruz kalan herhangi bir elektrik devresinde kullanılabilir. Korunan elektrik devresi ile paralel düzende eklenir. Aşağıda varistörlerin başlıca uygulamalarından bazıları verilmiştir:
Çözüm
Varistörler elektrikli ekipmanı aşırı voltaj yükselmelerinden korur. Tıpkı devre kesicilerin ve sigortaların aşırı akımlardan korunması gibi, hassas elektrik ağlarını da geçici akımlardan korurlar. Hem AC hem de DC kaynaklar için 10 ila 1000 volt tasarım aralığında mevcutturlar.