Jak testovat varistor pomocí multimetru – článek

Varistor je druh polovodičového rezistoru s funkcí pojistky pro chráněný obvod. Princip činnosti varistoru je založen na prudkém a rychlém poklesu jeho elektrického odporu, když se napětí na kontaktech zvyšuje. To znamená paralelní způsob připojení zařízení k části obvodu, kterou je třeba obejít.

V normálním režimu je varistor neaktivní – je potřeba při špičkových napěťových rázech, které mohou poškodit chráněný obvod. Zvýšení potenciálového rozdílu vede k toku proudu přes varistor a přebytečná energie je zařízením uvolňována v tepelné formě. Navenek typický varistor vypadá jako tablet se dvěma anténními vodiči a je podobný kondenzátoru, liší se od něj použitým značením.

Základní parametry a značení varistorů

Tento typ polovodičových součástek je k dispozici ve dvou variantách. Nízkonapěťové varistory pracují při napětí v rozsahu od 3 do 200 Voltů, používají se v domácích zařízeních. Vysokonapěťové jsou schopné reagovat na napětí až 20 000 Voltů a používají se v průmyslu.

Označením zařízení můžete pochopit nejen jeho účel (a odlišit jej od kondenzátoru), ale také získat představu o hlavních charakteristikách.

Například varistor označený 20d421k má průměr 20 milimetrů, prahové otevírací napětí 420 voltů a písmeno k označuje přípustnou odchylku tohoto napětí rovnou 10 %. To znamená, že toto zařízení může pracovat již tehdy, když je na jeho kontakty (378 – 420) přivedeno napětí 42 voltů.

Na elektrických schématech je varistor označen zkratkou znrX, kde X je počet zařízení v daném úseku obvodu.

Kontrola varistoru – kontrola, ohmmetr a multimetr

Když je toto polovodičové zařízení spuštěno, uvolňuje se značné teplo a varistor může shořet. K tomu dochází, když je špičkové napětí vysoké, když je aplikováno po dlouhou dobu, nebo když dojde ke kombinaci obou faktorů.

Existuje několik způsobů, jak zkontrolovat další výkon varistoru:

• Vnější kontrola. Nemělo by být odmítnuto, protože mnoho moderních obvodů je pevně zabaleno a narušení integrity vnějšího pláště zařízení lze snadno přehlédnout. Případné praskliny, bobtnání nebo ztmavnutí na tělese varistoru svědčí o jeho selhání.
• Vytočte pomocí multimetru. Spolehlivě zkontrolovat funkčnost varistoru multimetrem přímo na desce nelze – budete muset připájet alespoň jeden kontakt. Důležité je měřit v obou směrech vzájemnou záměnou sond. Volič režimu multimetru musí být nastaven na buňku „kontrola diody“, obvykle je vedle ní symbol diody a ikona akustické indikace. Celý varistor díky svému výraznému odporu nezvoní.
• Měření ohmmetrem nebo megaohmmetrem. Ohmmetr by měl být nastaven na maximální hodnotu u většiny domácích spotřebičů to jsou 2 megaohmy. Na stupnici mohou být označeny jako 2000K nebo 2M. Teoreticky by měl být naměřený odpor nekonečný, v praxi může ohmmetr ukázat hodnotu odporu pracovního varistoru 1,5. 2 MegaOhm. Pokud testujete varistor megohmetrem, je důležité nastavit správnou hodnotu napětí na jeho svorkách. U výkonných měřicích přístrojů může být vyšší než prahové napětí pro otevření varistoru. Jednoduše řečeno, během testovacího procesu může dojít k spálení polovodičové pojistky.

V praxi není použití multimetru k diagnostice zdraví varistorů tak běžné, protože ve většině případů postačí externí vyšetření. Při výměně spálené pojistky byste měli věnovat pozornost technickým vlastnostem jejího předchůdce, jinak nový varistor selže mnohem rychleji nebo nebude plnit svou bočníkovou funkci a poškodí celou elektronickou jednotku.

Varistor je polovodičový prvek, který je určen k ochraně elektronických obvodů před napěťovými rázy. Varistor je v podstatě stejný odpor, jehož hlavním parametrem je odpor, který závisí na napětí, které je k němu přiváděno.

Hlavním účelem varistorů je ochrana radioelektronických obvodů před přepětím. Hlavní charakteristikou varistorů je složka proud-napětí. Právě ta se bude měnit v závislosti na napětí, které prochází varistorem.

Je tedy jasné, jak přesně varistor funguje a proč je potřeba.

<strong>Co je varistor</strong>

Varistor je polovodič, ve skutečnosti rezistor, jehož vodivost zcela závisí na procházejícím napětí. Varistory se používají k ochraně elektronických prvků na desce před silnými napěťovými rázy. Každý varistor má dvě svorky a jeho hlavním parametrem je nelineární charakteristika proud-napětí, označovaná jako „napěťová charakteristika“.

Stabilizace napětí je hlavním úkolem varistoru. To se děje díky jedné malé vlastnosti, protože varistory mohou automaticky měnit svůj odpor v závislosti na napětí v obvodu. A pokud náhle dojde v obvodu k velkému přepětí, varistor obvod jednoduše uzavře a tím zabrání poškození ostatních prvků na desce.

<strong>Typy varistorů</strong>

Existují dva zásadně odlišné typy varistorů, jedná se o vysokonapěťové a nízkonapěťové varistory. Vysokonapěťové varistory jsou určeny pro provoz v obvodech do 20 kV a nízkonapěťové varistory pracují v obvodech od 3 do 200 voltů.

Právě nízkonapěťové varistory si získaly největší oblibu v různých rádiových zařízeních, která jsme dnes zvyklí používat. Varistory jsou vyrobeny z karbidu křemíku a oxidu zinečnatého s následným povlakem těchto prvků kovem.

<strong>Hlavní charakteristiky varistorů</strong>

Všechny varistory mají následující vlastnosti, které je důležité vzít v úvahu pro každého začínajícího radioamatéra:

• provozní napětí varistoru může být od dvou Voltů a končit v desítkách kilovoltů;
• doba odezvy varistoru, měří se v nanosekundách;
• kapacita varistoru zcela závisí na napětí v obvodu;

• celková absorpční energie, která se měří v joulech;
• maximální pulzní proud, který se měří v ampérech.

Každý varistor má také takovou charakteristiku, jako je povolená odchylka, která se měří v procentech. Dále se podívejme, jak je varistor označen na schématech a jaké má označení.

<strong>Značení a označení varistorů na schématech</strong>

Varistory mají grafické i písmenné označení, které je aplikováno přímo na jejich pouzdro.

Typicky jsou určité vlastnosti tohoto polovodiče vyznačeny na krytu varistoru, jako například:

• tvarový faktor varistoru;
• tolerance;
• maximální provozní napětí;
• průměr varistoru.

Typ varistoru, oxid zinečnatý nebo oxid kovu, může být také uveden na pouzdru. Stojí za zmínku, že každý výrobce varistoru má právo vytvořit pro toto zařízení vlastní označení.

<strong>Princip činnosti varistoru</strong>

Varistor funguje následovně. Jeho odolnost při běžném provozu je vysoká. S výrazným zvýšením napětí se odpor varistoru začne snižovat. Tím je elektronický obvod regulován a chráněn.

Je třeba vzít v úvahu, že když je instalován na vstupu elektrického obvodu, varistor přidává svou kapacitu k již existující kapacitě. Proto je důležité vzít tuto vlastnost v úvahu při návrhu celé linky.