Auswahl von MOV - Erklärt mit einem praktischen Design

MOVs oder Metalloxid-Varistoren sind Geräte zur Steuerung von Überspannungsstößen in elektrischen und elektronischen Schaltkreisen. Die Auswahl eines MOV für eine bestimmte elektronische Schaltung erfordert möglicherweise einige Überlegungen und Berechnungen. Lassen Sie uns die Verfahren hier lernen.

Was sind MOVs?

Metalloxid-Varistoren oder einfach Varistoren sind nicht linear Überspannungsschutzgeräte Diese werden zur Unterdrückung plötzlicher, anormaler Spannungsspitzen oder Spannungsspitzen verwendet, insbesondere beim Einschalten des Netzes oder bei Blitzschlag.

Diese werden meist in empfindlichen elektronischen Schaltkreisen zum Schutz vor solchen katastrophalen Ereignissen eingesetzt.

MOVs sind grundsätzlich unpolare, spannungsabhängige Geräte, dh diese Geräte reagieren auf Änderungen der Spannungsbedingungen.

Deshalb MOVs werden angegeben, um ON auszulösen wann immer die Nennspannungsgröße über ihren Verbindungen überschritten wird.

Diese Nennspannung, bei der ein MOV für das Auslösen und Kurzschließen des Transienten gegen Masse ausgelegt sein kann, wird als Klemmspannungsspezifikation bezeichnet.

Wenn beispielsweise angenommen wird, dass die Klemmspannung eines MOV 350 V beträgt, wird es eingeschaltet, wenn die Spannung an diesem MOV diesen Grenzwert überschreitet.

Wenn ein MOV einschaltet oder durch einen Hochspannungsstoß ausgelöst wird, schließt er die Spannungsspitze an seinen Anschlüssen kurz und verhindert so, dass er in das anfällige elektronische Gerät auf der anderen Seite gelangt.

Diese Aktion schützt die elektronische Schaltung vor solchen versehentlichen Spannungsspitzen und transienten Spitzen.

Und da die obige Reaktion plötzlich auftritt, werden MOVs als nichtlineare Vorrichtungen charakterisiert, was impliziert, dass diese ihre Eigenschaften nicht allmählich, sondern plötzlich ändern, wenn die angegebenen Parameter überschritten werden.

Das beste Merkmal eines MOV ist seine Fähigkeit, hohen Strom zu absorbieren Inhalt begleitet von der Spannungsspitze. Abhängig von der MOV-Spezifikation kann die Stromaufnahmefähigkeit eines MOV zwischen 1 Ampere und massiven 2500 Ampere liegen

Strom-Spannungs-Kennlinie eines typischen Zinkoxid-MOV

Die Dauer der aktuellen Handhabungsfunktion eines MOV kann jedoch auf einige Mikrosekunden begrenzt sein, was bedeutet, dass die Aktivierung eines MOV in solchen schweren Situationen nicht länger als einige Mikrosekunden sein kann, da das Gerät sonst verbrannt und dauerhaft beschädigt werden kann .

Daher wird empfohlen, eine Sicherung in Reihe mit der Netzleitung in Verbindung mit dem angeschlossenen MOV zu verwenden, um die Sicherheit sowohl des elektronischen Schaltkreises als auch des MOV unter möglichen extremen katastrophalen Bedingungen zu gewährleisten.

ELEKTRISCHE EIGENSCHAFTEN

Typischerweise kann die V / I-Charakteristik eines ZnO-Varistors (MOV) mit der folgenden Erklärung verstanden werden:

Die Beziehung zwischen Spannung und Strom eines Varistors kann mit der folgenden Formel grob geschätzt werden

V = C x I.^b
wo:
V = Spannung
C = Varistorspannung bei 1 A.
I = tatsächlicher Arbeitsstrom
β = Tangente der von der Horizontalen abweichenden Winkelkurve

Praktisches Beispiel

Wann:
C = 230 V bei 1 A.
β = 0,035 (ZnO)
I = 10-3 A oder 102 A.
V = C x Iβ
so dass für Strom von 10^-3A: V = 230 x (10^-3)^0,035= 180 V und
für einen Strom von 10^zweiA: V = 230 x (10^zwei)^0,035= 270 V.

Quelle: https://www.vishay.com/docs/29079/varintro.pdf

So wählen Sie einen MOV aus

Die Auswahl eines MOV für eine gewünschte Anwendung ist eigentlich einfach.

Bestimmen Sie zuerst die maximale sichere Betriebsspannung der elektronischen Schaltung, die geschützt werden muss, und legen Sie dann einen MOV an, der für die Leitung in der Nähe dieser Spannungsgrenze spezifiziert ist.

Angenommen, es handelt sich um ein SMPS-Gerät mit einer maximalen Leistung von 285 V RMS vom Netzeingang. Dies bedeutet, dass das Gerät einen Spitzenstromstoß von nicht mehr als 285 / 0,707 = 403 V verarbeiten kann

Die 403-V-Zahl gibt uns die maximale maximale Netzhandhabungskapazität des SMPS-Schaltkreises an, die unter keinen Umständen vermieden werden muss. Daher kann ein MOV mit einer Klemmspannung von etwa 400 V sicher an dieses SMPS angelegt werden.

Die Stromstärke des MOV könnte doppelt so hoch sein wie die SMPS-Leistung. Wenn die SMPS-Leistung auf der Sekundärseite 24 Watt beträgt, kann die Primärleistung mit 24/285 = 0,084 Ampere berechnet werden, daher kann der MOV-Strom überall liegen über 0,084 x 2 = 0,168 Ampere oder 200 mA.

Es könnte jedoch schwierig sein, einen 200-mA-MOV zu erhalten, weshalb ein Standard-1-Ampere-Gerät verwendet werden könnte, um den Zweck mit äußerster Effizienz zu erfüllen.

Im nächsten Artikel werden wir weiter diskutieren, wie man MOVs auswählt und diese anhand von Diagrammen und Tabellen ausführlich lernt.