" title="Написать письмо">Написать письмо
Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год.
Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Теперь сайт отображается корректно и на мобильных аппаратах.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
Ваш IP: 54.156.82.247
Часто ли вы даете деньги на развитие бесплатных проектов?
 

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 970
Просмотры материалов : 2888430
 
Варисторы и супрессоры: еще одна ложь интернета (04.08.2017). Печать E-mail
2017 - Август
04.08.2017 18:46
Save & Share
Теория, встречаемая не раз в интернете: варистор, при достижении среднеквадратичного напряжения для AC (для DC - в 1.28 раза выше), меняет свое сопротивление с очень большого (килоомы, измерено) до очень маленького (десятые доли ома, измерено) за очень малое время (25нс). В результате через варистор идет большой ток, который сожжет предохранитель и разомкнет цепь. То же самое касается супрессоров.

Однако именно в электронике очень и очень остро стоит проблема соответствия теоретической информации практическому макетированию. Если ранее в схемы ставил варисторы и супрессоры, доверяя их ТТХ, то сейчас произошел случай: защита не сработала, перенапряжение убило и нагрузку, и защиту. При условии, что в БП ПК и ИБП стоят варисторы с предохранителями, значит, существуют какие-то необычные правила их выбора, или это глобальная логическая обманка.

Это положило начало тестированию варисторов и супрессоров, в результате которого были получены плачевные результаты. Ни варисторы, ни супрессоры не обеспечивают защиту от длительного перенапряжения, что приводит нагрузку к кончине. Таблица получилась небольшая, потому что даже пластиковые стаканчики не обеспечивали рассеивание дыма медленно - в итоге пожарные датчики не сработали, но вонь пошла на весь этаж. И ее заметили.

В тестировании использовался поверенный лабораторный источник питания GW Instek SPS-3610 36В/10А с фактической возможностью выдачи 37.5В. Защитные элементы подсоединялись параллельно к резистору 200Ом/10Вт, через предохранители разных номиналов. Защитные элементы куплены в чиподипе. Фирмы - Epcos и китайские.



Заметки:
- после срабатывания супрессор повреждается - меняется ВАХ, даже если выглядит целым. Варистор же может продолжать работать, если каким-то чудом уцелел;
- S14K17 начинает повышать ток спустя 4с после подачи 37.5В - ток нарастает линейно, варистор греется, далее подскакивает до 3.43А. То есть, срабатывает очень, очень поздно.

Оценка результатов:
- ни супрессоры, ни варисторы не обеспечивают защиту от длительного перенапряжения. Возможно, они поглощают отдельные помехи в сети, если они выше указанных фактических номиналов;
- расчет коэффициента, дающий бы точное фактическое напряжение срабатывания, невозможен;
- только активные элементы (тиристоры, симисторы, оптопары, транзисторы) способны обеспечить быстрое выключение нагрузки или корректное перераспределение напряжения между нагрузкой и защитным сопротивлением. То есть, выступить в роли стабилизатора напряжения быстрого срабатывания.

(добавлено 05.08.2017) Очень призрачная зацепка при анализе поведения варисторов. Если откинуть логику и взять не напряжение срабатывания, а более высокое классификационное напряжение, и умножить его на корень из 2 - получатся примерные цифры полного открытия варистора при постоянном токе. Схожие с полученными данными. Жаль, их протестировано всего 2 - надо бы подымить еще.

Если поступить так же с защитными диодами, выключив логику, полученные данные схожи с параметром "максимальное напряжение фиксации". Но все равно разброс достаточно большой; то в большую, то в меньшую сторону.

(добавлено 12.08.2017) Еще тестирование варисторов. Напрямую, без подключения нагрузки параллельно:
- S10K11 (11В AC, 14В DC): сработал при достижении 28В, предохранитель на 3А не сгорел;
- S14K20 (20В AC, 26В DC): сработал при достижении 37.5В спустя несколько минут раздумий, предохранитель на 3А сгорел.

(добавлено 14.08.2017) S14K20: 37.9В DC - теплый, не сработал. S14K25: 37.9В DC - еле теплый, не сработал. S07K30 при 49В AC - огненный, не сработал. S14K25:49В AC - огненный, не сработал. S14K20: при 49В AC - огненный, не сработал; замутил бутылку, в которую был упрятан.

Эти варисторы были куплены в ином месте. Значит, проблема работоспособности варисторов и разброса времени их срабатывания глобальна. И выбирать их придется по условному параметру классификационного напряжения, приравнивая его к напряжению срабатывания.

(добавлено 16.08.2017) Очень хороший опыт с варисторами на среднеквадратичное напряжение 250В: S14K250 и JVR-20N391K. При включении в сеть 220В протекающий через них ток составляет 0.0013-0.0015мА. То есть, не оказывают влияния на питающую цепь и при этом имеют большее приближение к напряжению срабатывания, чем S07K300/JVR-10N471K (на 300В, которые наблюдаются в дорогих сетевых фильтрах). С учетом информации выше, получается, варисторы в сетевых фильтрах защитную функцию от перенапряжения не выполняют; разве что от молнии или подачи 380В. Еще одно подтверждение того, что защитные системы сетевых фильтров не работают - и нет разницы между самым дешевым рублей за 200 и дорогим рублей за 2000: повысится напряжение на 50% - вся техника выгорит, а варистор будет целым. Сетевой фильтр должен иметь 5-6 розеток, кнопку включения и провод длиной >=1.8м - вот и все параметры оптимального разветвления розеток в доме, в т.ч. по критерию энергосбережения.

(добавлено 19.08.2017) А ведь можно было догадаться. Ситуация с высоковольтными варисторами точно такая же, как и с низковольтными. S14K250 при подаче 313В был еле-еле теплый: варистор, теоретически, должен сработать на 400-450В AC. И опять получается величина напряжения срабатывания приблизительно равная классификационному напряжению (390В). Можно уже предсказывать будущее: чтобы варистор срабатывал на напряжении 270В - нужно брать варистор со среднеквадратичным напряжением 175-180В. К счастью, остались по 2шт варисторов со среднеквадратичным напряжением 175-220В - нужно и их протестировать.

Вторичный вывод: варисторы в сетевых фильтрах и от фазы 380В не спасут (шанс 50/50).

(добавлено 26.08.2017) Тест нескольких S05K140 (классификационное 220В), S05K130 (200В), S07K230 показал результаты:
- S07K230 имеет классификационное напряжение 360В. Как следствие - не взорвался ни один при 250В AC. Куплен был по ошибке, потому что в прайсе была опечатка и в названии, и в ТТХ - и его занесло фильтром в список. Срабатывает в течение нескольких секунд при 290В AC - значит, в пике напряжения 409В - опять близко к классификационному;
- S05140K - вот оно, возможное решение вопроса защиты техники 220В. Не сработал при 242В AC - но сработал при 260В AC практически мгновенно. Этот результат содержит человеческий фактор - в следующий раз  нужно протестировать с десяток S05140K;
- S05130K сработал мгновенно на 242В AC - не годится;
- важно! Тонкостенные бутылки пробивает осколками варистора. Они уже не имеют кинетической силы и падают рядом с бутылкой;
- важно! Вспышки при сгорании варисторов от высокого напряжения доставляют дискомфорт глазам - используйте солнечные очки как защиту от вспышек и осколков.

(добавлено 03.09.2017) Пока результаты не очень. Разброс срабатывания S05140K оказался велик; и он скорее сразу срабатывает при 242В, чем не срабатывает или срабатывает спустя время. Впереди тест S10K195 (300В), S07K210 (330В). Все ближе к оптимальному значению - все эти тесты не должны пройти даром.

(добавлено 20.10.2017) Последние опыты (нижняя граница 220В AC, верхняя 280В AC, по 4 экземпляра):
- S07K210 срабатывал четко на 280В AC;
- 181KD10, FNR-05K181, S05K130 срабатывали мгновенно при 220В AC;
- S05K140 срабатывал в диапазоне 220-240В AC - не подходит;
- JVR-05N201K (китайский аналог S05K130 немецкой Epcos) вообще не сработал ни 1 даже на 280В AC);
- JVR-10N301K (китайский аналог S10K195) вообще не сработал при 315В AC. Epcos срабатывал в районе 260В AC;
- TVR05241 (китайский аналог S07K150) срабатывал при 220В AC.

Окончательные выводы:
- фирма варисторов - только Epcos;
- напряжение срабатывания реально примерно равно классификационному напряжению. Оно отражает то напряжение, когда ток через варистор начинает сильно увеличиваться;
- для 220В AC так и не удалось выбрать оптимальный варистор. Предполагается, что это S05K175, S05K201 (у последнего классификационное напряжение как раз в районе 330В, что соответствует примерно 234В;
- варисторы не обладают необходимой степенью предсказуемости, чтобы считать их надежным средством защиты от постоянного перенапряжения;
- если с варисторами использовать предохранители с малым током - есть вероятность, что варистор выживет. Хлопки с предохранителями 0.25А получаются гораздо тише, чем с 3А.
Обновлено ( 20.10.2017 20:51 )
 
 

Последние новости

©2008-2017. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).