Wat is een MOV:Zelfstudie metaaloxidevaristor

Wat is een MOV? Niet elk project vereist een aanzienlijke spanningsvoorziening. Soms moet u uw circuits van een bepaalde hoeveelheid spanning voorzien - of zelfs uw koers beschermen tegen schade.

Dus als u iets nodig heeft om uw circuits te beschermen tegen hoge stroomniveaus en om de spanning te regelen en apparaatstoringen te voorkomen, dan bent u hier aan het juiste adres.

In dit opzicht is het bijna onmogelijk om de exacte spanning te krijgen die u nodig heeft voor uw circuits. Gelukkig is er een oplossing.

Alles wat je nodig hebt is een metaaloxidevaristor.

Bovendien is het gemakkelijk om de ontwerpen van een metaaloxidevaristor te begrijpen, omdat deze vergelijkbaar is met een gewone diode.

In dit artikel geven we je alles wat je nodig hebt om de juiste MOV te selecteren en er een te bouwen voor je PCB.

Ben je klaar? Laten we beginnen.

Standaard MOV

Wat is een MOV

Verschillende toepassingen in de elektronische wereld vereisen bescherming tegen hoge stromen of spanning. Als uw circuit bijvoorbeeld een voeding van 3,3 V nodig heeft, maar in plaats daarvan een verzameling van 5,5 V krijgt. Het overtollige vermogen kan de elektrische componenten beschadigen.

Hier speelt de MOV een rol.

Hoewel we MOV zeggen, bedoelen we niet de MOV-bestandsextensie voor MOV-video's en bestandsindelingen. We hebben het over de metaaloxidevaristor.

Een metaaloxidevaristor is een veelvoorkomend type varistor dat wordt gebruikt voor circuitbeveiliging. Het bevat een mengsel van zinkoxide en andere metaaloxiden (kobalt, mangaan, enz.) componenten. Bovendien blijven deze componenten tussen twee elektroden - metalen platen.

MOV's zijn ook cruciale componenten om een ​​breed scala aan zware apparaten te beschermen tegen korte uitbarstingen van spanningen.

Printplaat met een MOV

Bron:Explainthatstuff.com

Met andere woorden, een MOV is een verzameling diodes die parallel aan elkaar zijn geschakeld. Deze verzameling diodes creëert diodegrensovergangen. Dankzij het parallelle modusontwerp kan het ook beter met energie omgaan. Als u echter een betere spanning wilt leveren, sluit dan de diodes in serie aan.

MOV:verzameling diodes

Bron:Flickr

MOV's worden ook beschouwd als een type variabele weerstand. Het varieert zijn weerstand afhankelijk van de hoeveelheid spanning die u over uw circuit toepast.

De MOV verlaagt zijn weerstandswaarde wanneer er hoge stromen doorheen gaan. Bovendien dient het ook als kortsluiting. U vindt dus MOV's parallel met een zekering om uw koers te beschermen tegen spanningspieken.

Varistor S14K385

Bron:Wikimedia Commons

Hoe werkt een MOV?

Zoals eerder gezegd, is een MOV een variabel weerstandstype dat zijn weerstand varieert volgens de aangelegde spanning. In tegenstelling tot potentiometers neemt de weerstand van de MOV af wanneer de spanning erover toeneemt en vice versa.

Dus, hoe werkt deze overspanningsbeveiliging?

Bij normaal gebruik zou de weerstand van de MOV hoog zijn, dus hij trekt slechts minimale stroom.

Maar wanneer er een piek in het netwerk plaatsvindt, stijgt de MOV boven de drempelspanning van de klemspanning en trekt meer stroom.

Om deze reden verdrijft de MOV de stroomstoot en beschermt de andere elektronische componenten tegen beschadiging.

Maar er is een addertje onder het gras.

De MOV kan uw circuit alleen beschermen tegen korte overspanningen of spanningspieken. Aanhoudende pieken zouden zowel de MOV als de koers beschadigen. Ook zou het blootstellen van de MOV aan herhaalde hoogspanningspieken de eigenschappen ervan verslechteren.

Hoe? Omdat de klemspanning van de MOV lager wordt wanneer er een piek optreedt. Na een tijdje kan het worden vernietigd.

Gelukkig is er een gemakkelijke oplossing voor dit probleem.

De meeste MOV's zijn in serie geschakeld met een zekering (thermische schakelaar). De zekering wordt geactiveerd wanneer de MOV hoge stroomniveaus uit het circuit trekt. Zodra de tijdelijke spanning door het onderdeel stroomt, zal de MOV zich voorbereiden op de volgende.

MOV-prestaties

Deze varistor doet voornamelijk dienst als overspanningsonderdrukker. Het geleidt geen elektriciteit wanneer de spanning erover lager is dan de klemspanning. De MOV zal echter niet presteren als deze een piekwaarde voor pieken ontvangt die hoger is dan de varistor aankan. Het resultaat hiervan is een beschadigde MOV.

Beschadigde MOV

Ook zullen de prestaties van de varistor afnemen naarmate de tijd verstrijkt. U kunt de levensduur van elke MOV vinden op de kaart van de fabrikant. De grafiek van de fabrikant geeft u gedetailleerde metingen en diagrammen van de tijd, stroom en het aantal tijdelijke pulsen dat door het onderdeel gaat.

Spanningstootonderdrukker

Energielabel is een andere factor die de prestaties van een MOV beïnvloedt. Wanneer het energielabel toeneemt, heeft dit invloed op de levensduur van de varistor. Om deze reden zal het aantal tijdelijke pulsen dat de MOV aankan, veranderen.

U kunt de prestaties ook verhogen door meer varistoren parallel aan te sluiten. Het verhogen van de rating helpt ook om de prestaties van de MOV te verbeteren.

Een ander groot voordeel van de prestaties van de MOV is de reactietijd. De MOV kan pieken binnen nanoseconden kortsluiten. Bepaalde kenmerken, zoals de inductantie van componentkabels en de ontwerpmethode voor montage, kunnen echter de responstijd beïnvloeden.

MOV-specificaties

Hier zijn enkele dingen waar u op moet letten bij het kopen of maken van een MOV:

Maximale werkspanning

Het is de maximale gelijkstroomspanning die de MOV aankan. Normaal gesproken moet de waarde van de lekstroom kleiner zijn dan een gespecificeerde waarde.

Varistor-spanning

Bij het selecteren van een MOV voor spanning, moet de maximale continue RMS-spanning iets boven de voorspelde voedingsspanning liggen. Bijvoorbeeld een 260v RMS voor een 230 volt voeding.

Maximale klemspanning

U kunt dit krijgen wanneer u een specifieke pulsstroom op het onderdeel toepast. Het helpt u de maximale piekspanning te bereiken. Het is ook de spanning waardoor de MOV kan dissiperen en piekstroom kan geleiden.

Piekstroom

De piekstroom is de hoogste piekstroom die een apparaat aan kan zonder beschadigd te raken. Het gebeurt meestal voor een bepaalde periode. Je MOV moet de piekstroom omleiden, terwijl de normale stroom je circuit van stroom voorziet.

Surge Shift

De piekverschuiving is de variatie in spanning nadat de piekstroom door de MOV is gegaan. Dus als er een piek optreedt, wordt de nominale klemspanning verlaagd en ontstaat er een spanningsvariatie na de golf.

Energieopname

De energieabsorptie is de maximale energie die een bepaalde golfvorm zonder veel problemen verdrijft.

Om al uw apparaten te laten werken, kunt u deze waarde bepalen door een specifiek gestuurd circuit met vooraf bepaalde waarden te gebruiken.

Je kunt de energie ook uitdrukken in standaard transiënt x/y. Hier is y de duur die nodig is om de helft van de piekwaarde te bereiken, terwijl x de snelle stijging is.

Capaciteit

Omdat de MOV twee metalen platen is met daartussen een diëlektricum, werkt het als een condensator in het nF-bereik. Dus hoe groter de maat, hoe meer capaciteit. Dit heeft echter geen invloed op de AC- of DC-voedingen totdat er een piekgebeurtenis plaatsvindt.

Lekstroom

De stroom die van het AC- of DC-circuit in alle apparatuur naar de aarde vloeit, is de lekstroom. Het verwijst ook naar de hoeveelheid stroom die de varistor trekt bij gebruik onder de klemspanning.

Responstijd

De responstijd verwijst naar de tijd dat de MOV begint te geleiden na de piekgebeurtenis. De standaard responstijd van MOV's is 500 picoseconden. Het is echter niet nodig om reactiesnelheden te vergelijken, omdat de meeste transiënte spanningen langzamere stijgtijden hebben. Op dezelfde manier heeft het circuit direct invloed op de responstijd van een gelode MOV.

Maximale wisselspanning

De maximale AC-spanning is de maximale RMS-spanning die u constant naar de varistor kunt sturen. Wanneer u uw maximale RMS-waarde kiest, moet deze iets boven de werkelijke RMS-spanning liggen.

MOV-circus t

U vindt MOV's meestal parallel aangesloten op een zekering. Hier is een diagram van een circuit om te laten zien dat de MOV werkt in een elektronisch circuit.

MOV-schakelschema

Wanneer de spanning van het circuit binnen de nominale limieten ligt, zou de MOV een hoge weerstand hebben. Gebruik echter wanneer een spanningspiek optreedt, deze over de MOV beweegt en de weerstand van de MOV tot een lage waarde vermindert. De stroom gaat dus door het circuit en niet door de MOV. Daarom wordt het een kortsluiting.

Om deze reden gaat de grote spanningspiek in plaats daarvan door de MOV. Zo springt de zekering door en ontkoppelt het circuit van de netspanning.

Hoewel in het geval van tijdelijke spanning, zal de hoge spanning altijd weer normaal worden. Bovendien zal de duur van de hoge stroom niet voldoende zijn om de zekering te beschadigen. Het circuit hervat dus zijn normale werking wanneer de spanning normaliseert.

Dus als u een beschadigde MOV in uw circuit aantreft, kan dit het gevolg zijn van meerdere hoge extra spanningspieken.

Hoe er een te bouwen

Je kunt een metaaloxidevaristor maken met keramische poeders van metaaloxiden en andere metaaloxiden zoals oxiden van bismut en mangaan. Het belangrijkste is dat de MOV bestaat uit zinkoxide (90%) en kleine hoeveelheden andere metaaloxiden. Het zou helpen als je de keramische poeders van het metaaloxide tussen twee elektroden (metalen platen) intact zou houden.

Bovendien creëren de metaaloxidekorrels een diodeovergang tussen elke diode. Daarom is een MOV meerdere diodes die in serie zijn geschakeld. U kunt dus een omgekeerde lekstroom veroorzaken die over alle verbindingen gebeurt wanneer u een kleine spanning op de metalen platen zet.

Overspanningsbeveiliging

MOV-symbool

Het varistorsymbool lijkt veel op het karakter van de thermistor. Het heeft een primair weerstandssymbool van een rechthoek met een diagonale lijn erdoorheen. Het heeft ook een kleine toegevoegde sectie parallel aan het lichaam van het varistor-symbool. Dit toont het niet-lineaire karakter van de varistor. Zo ziet het personage eruit:

MOV-symbool

De juiste MOV kiezen voor bescherming

Nu we weten wat een metaaloxidevaristor is en hoe deze uw circuit beschermt tegen tijdelijke spanning. Laten we een paar tips bekijken om u te helpen bij het kiezen van de juiste metaaloxidevaristor voor circuitbeveiliging.

1. Het eerste dat u moet doen bij het kiezen van een metaaloxidevaristor, is het bepalen van de continue werkspanning. Dit is de spanning die u over de varistor levert. U moet dus de varistor selecteren met een maximale gelijk- of wisselspanning die iets hoger is dan de aangelegde spanning.

Meestal kiezen mensen varistoren met een maximale nominale spanning, 10-15% hoger dan de werkelijke lijnspanning.

Dus als u een lage lekstroom nastreeft, kunt u uw varistor gebruiken met een hogere bedrijfsspanning.

2. Weet hoeveel energie de varistor kan absorberen in het geval van een piek. Je kunt dit met een eenvoudig experiment bepalen. Gebruik de maximale belasting van de varistor tijdens een piek met de specificaties op de datasheet.

Zodra uw experiment is voltooid, kiest u de metaaloxidevaristor die meer energie dissipeert die gelijk is aan of iets hoger is dan de vereiste energiedissipatie tijdens een piek.

3. Bereken de piekstroom die door de varistor gaat. Zorg ervoor dat u in ieder geval de varistor selecteert met een piekstroom die gelijk is aan of iets hoger is dan de vereiste stroomwaarde.

4. Op dezelfde manier zou je ook de vereiste vermogensdissipatie moeten vinden. Zorg er dus voor dat u in ieder geval de varistor selecteert met een vermogen dat gelijk is aan of groter is dan het vermogen dat door het circuit wordt vereist.

5. Als je niet zeker weet welk vermogen, piekstroom en energieklasse je moet selecteren, kies dan altijd een apparaat met een hoger vermogen, energielabel en piekstroom.

6. Selecteer ten slotte het juiste model om de juiste klemspanning te leveren die u kunt kiezen op basis van de toegestane maximale spanningswaarde voor uw invoer of uitvoer. Zorg ervoor dat uw circuit de toegestane spanning aankan.

MOV-toepassing

U kunt de Metal Oxide Varistor voor verschillende toepassingen gebruiken. U kunt MOV's gebruiken in circuits met risico op spanningspieken. Overspanningsbeveiliging en strips zijn meer gebruikelijke toepassingen van MOV's.

Overspanningsbeveiligingscircuit

Bovendien vindt u MOV's in voedingen die zijn aangesloten op het lichtnet, verschillende communicatielijnen, datasystemen, digitale camera's, computers, voedingssystemen, persoonlijke digitale assistenten en mp3-spelers.

Minder gebruikelijke toepassingen van MOV's zijn onder meer microgolfmixers voor detectie, modulatie en frequentieomzetting.

Afronding

Het selecteren van de juiste metaaloxidevaristor voor bescherming is geen rocket science. Het enige dat u hoeft te doen, is begrijpen hoe de MOV werkt en hoe u uw waarden kunt kiezen.

Het werk van een varistor in gevoelige elektronische schakelingen is om te voorkomen dat de spanning een ingestelde waarde overschrijdt. Hierdoor kan de varistor een kortsluiting worden die de stroom afsluit en schade door extra spanning voorkomt.

Heeft u vragen of opmerkingen over de MOV? Voel je vrij om contact met ons op te nemen; we helpen je graag verder.