Варистор как защита блоков питания
Частой причиной выхода из строя импульсных блоков питания, является наличие в сети импульсов перенапряжения. Они могут быть вызваны различными электромагнитными помехами, связанными с грозовыми разрядами, либо с коммутацией и разрядами индуктивных и емкостных элементов цепи, а также соответствующими переходными процессами. В последнее время наиболее эффективным средством защиты электронной аппаратуры от любых импульсных напряжений признаны варисторы.
Варисторы — это нелинейные резисторы, сопротивление которых зависит от приложенного напряжения. Электрические характеристики варистора определяются большим сопротивлением утечки и емкостью, которая незначительно изменяется под воздействием напряжения и температуры.
При больших напряжениях на варисторе, и соответственно, больших токах, проходящих через него, плотность тока в точечных контактах оказывается также большой.
Разогрев точечных контактов приводит к уменьшению их сопротивления и, как следствие, к нелинейности вольтамперной характеристики.
Важной характеристикой варистора является допустимая мощность рассеивания, определяемая его геометрическими размерами и конструкцией выводов. Для увеличения мощности рассеивания часто применяют массивные выводы, играющие роль радиатора. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко уменьшается до долей Ома и шунтирует нагрузку, защищая ее и рассеивая поглощенную энергию в виде тепла. При этом через варистор может протекать импульсный ток, достигающий нескольких тысяч ампер. Так как варистор практически без инерционен, то после исчезновения помехи его сопротивление вновь становится большим. Таким образом, включение варистора параллельно защищаемому устройству не влияет на работу последнего в нормальных условиях, но гасит импульсы опасного напряжения. Что происходит в источнике питания при перенапряжении? При перенапряжении в сети варистор резко уменьшает свое сопротивление, и возросшим током через него выжигается плавкий предохранитель. Остальные элементы блока питания при этом остаются целыми. Сам варистор при этом обычно выходит из строя, что очень легко заметить — он чернеет, на окружающих его элементах — копоть и обычно варистор раскалывается. Замену предохранителя производить только после замены самого варистора, и, конечно, убедившись в исправности остальных элементов первичной цепи.
