Varistors, ko dažreiz sauc arī par “no sprieguma atkarīgo rezistoru”, ir daļa no elektriskās shēmas, kas palīdz novirzīt un novirzīt voltus, lai saglabātu nemainīgu enerģijas līmeni, kas plūst caur to. Izpratne par to, ko tā dara un kā tā darbojas, var būt sarežģīta. Tomēr ļoti vispārīgā līmenī šie komponenti darbojas kā iekšējie pārsprieguma aizsargi un palīdz uzturēt elektrisko strāvu noteiktā ierīcē. Tie parasti ir izgatavoti no metāla kompozītmateriāliem, kas ir īpaši izstrādāti, lai absorbētu un vadītu elektrību noteiktos līmeņos, lai gan tos parasti neuzskata par īstiem vadītājiem. Tās satur gandrīz visas mūsdienu elektroierīces, un tās, iespējams, ir visredzamākās un vissvarīgākās tādās lietās kā ģeneratori un transformatori, kas saņem regulārus augstsprieguma strāvas pārspriegumus.
Ko tas dara
Vārds “varistors” ir vārdu “mainīgais” un “rezistors” kombinācija, un vienkāršā izteiksmē tieši to dara šis komponents: tas iztur elektrību, pamatojoties uz to, cik daudz enerģijas plūst garām un šīs enerģijas intensitāti. Tās galvenā loma ir darboties kā vairāk vai mazāk dzirksteļu spraugai, kas aizsargā shēmas plates no nekontrolēta sprieguma. Bez tiem elektriskā strāva varētu brīvi plūst cauri sistēmai augstā līmenī. Tas var būt gan bīstams cilvēkiem, gan arī var “apcepties” vai sabojāt pašu shēmas plati.
Šīs sastāvdaļas bieži ir ļoti mazas, lai gan to lielums parasti ir saistīts ar ierīces vai ierīces veidu, par kuru ir problēmas. Mazākās ierīcēs, piemēram, personālajos datoros vai mājas elektronikā, to diametrs parasti nepārsniedz 0.4 collas (1 cm), bet ģeneratoros un transformatoros tie var būt daudz lielāki. Lielākā daļa no tām ir apaļas, un tām parasti ir divas tapas vai statņi, kas izstiepjas no tiem un iekļūst shēmas platē neatkarīgi no tā, ko tie strādā, lai palīdzētu aizsargāt. Daudzi no mazākajiem paraugiem ir apaļas formas, un bieži tiek teikts, ka tie atgādina mazas monētas vai mazas baterijas, lai gan ir izplatīti arī kvadrātveida modeļi. Runājot par izskatu, ir daudz atšķirību, un liela daļa no tā ir saistīta ar lietošanas specifiku. Mazām personiskajām ierīcēm noteikti ir atšķirīgas vajadzības nekā lielākām, jaudīgākām ierīcēm, piemēram, telekomunikāciju centriem un datoru serveriem.
Visizplatītākie lietojumi
Lielākajai daļai ierīču, kas izmanto elektrību, ir nepieciešams sprieguma slāpēšana, kas nozīmē, ka gandrīz katrai elektroniskajai ierīcei, sākot no modinātājpulksteņiem līdz rūpnieciskām iekārtām, ir nepieciešams mainīgs rezistors. Mazās ierīcēs šis komponents bieži nav īpaši pamanāms, un tas bieži darbojas kopā ar citiem sprieguma pārbaudes pasākumiem, lai nodrošinātu pamata aizsardzību pret pārsprieguma. Pārsprieguma aizsargi — garas kontaktligzdu sloksnes, kuras pievieno sienas rozetēm, ir dažas no visbiežāk sastopamajām vietām, kur šos rezistorus var atrast visā mājā. Tomēr lielākas mašīnas ir tās, kas no tām ir vairāk atkarīgas.
Tādas lietas kā transformatori, telefonu sadales paneļi un liela mēroga mehāniskās ierīces bieži ir atkarīgas no jaudīgiem rezistoriem, lai novērstu pilnīgu sabrukšanu un bīstamus darba apstākļus. Varistori šajos iestatījumos mēdz būt nedaudz jaudīgāki, un tiem bieži ir iespēja izslēgt visu ierīci gadījumā, ja tiek atklāts pārāk augsts spriegums. Parasti tādēļ ir nepieciešams tūlītējs remonts un iespējama sensora ierīces nomaiņa, taču vairumā gadījumu var saglabāt ierīci kopumā.
Kā tas darbojas
Kopumā šīs sastāvdaļas darbojas, manevrējot strāvu caur virkni ar jonu lādētu daļiņu, kas atrodas starp divām pretējām metāla plāksnēm, lai izveidotu barjeras un krustojumus, efektīvi novirzot strāvas noteiktās vietās. Visizplatītākais veids ir pazīstams kā metāla oksīda varistors vai MOV. Šīs kategorijas piemēri izmanto cinka oksīda graudus, lai absorbētu un vairāk vai mazāk aizturētu plūstošās strāvas un piespiestu šīs strāvas plūst tikai vienā virzienā. Ja straumes dubultojas pret sevi, palielinās problēmu risks.
Graudi parasti satur elektrisko lādiņu paši par sevi, kas palīdz gan absorbēt, gan virzīt strāvu. Vairumā gadījumu tas arī palielina pielāgošanās spēju. Mazas strāvas ar zemu vai mērenu spriegumu iet pāri plāksnēm, un tām parasti nav nepieciešama īpaša darbība. Augstsprieguma strāvas var pārslogot parastos diožu savienojumus, kas iedarbina rezistorus. Tā rezultātā var teikt, ka MOV ir augsta pretestība pie zema sprieguma, bet zema pretestība pie augsta sprieguma. Citiem vārdiem sakot, tas ir elastīgs dažādos iestatījumos.
Enerģijas ierobežošanas nozīme
Šāda veida ierīces galvenā loma ir enerģijas novirzīšana un šuntēšana, taču tā nav droša. Pārāk spēcīgi enerģijas uzplūdi var to sabojāt vai pat iznīcināt. Piemēram, zibens spērieni bieži iznīcina šāda veida rezistorus vai izraisa to kušanu.
Tomēr lielāko daļu problēmu var paredzēt, un vairumā gadījumu rezistori spēj novērst nopietnas problēmas. Divi no svarīgākajiem parametriem ir reakcijas laiks, kas ir laiks, kas nepieciešams, lai ierīce sabojātos, un maksimālā strāva un noteiktais pārrāvuma spriegums, kas nosaka pieļaujamās enerģijas līmeņus. Dažādiem lietojumiem ir atšķirīgas jaudas vajadzības un specifikācijas.