배리스터 - 작동 원리, 유형 및 적용
배리스터는 적용된 전압의 크기에 따라 활성 저항을 비선형적으로 변경할 수 있는 반도체 부품입니다. 사실, 특정 임계 값 이상의 전압이 가해지면 바리스터의 저항이 오는 좁은 범위로 선형 섹션이 제한되는 이러한 전류-전압 특성을 가진 저항입니다.
이 시점에서 요소의 저항은 몇 자릿수만큼 급격히 변합니다. 초기 수십 MΩ에서 옴 단위로 감소합니다. 그리고 인가 전압이 증가할수록 바리스터의 저항은 점점 작아집니다. 이 속성은 배리스터를 최신 서지 보호 장치의 필수 요소로 만듭니다.
보호 부하와 병렬로 연결된 배리스터는 방해 전류를 흡수하여 열로 발산합니다. 그리고이 이벤트가 끝나면 적용된 전압이 감소하고 임계 값 이상으로 돌아 오면 배리스터가 초기 저항을 복원하고 다시 보호 기능을 수행 할 준비가됩니다.
바리스터는 가스 스파크와 달리 배리스터에서만 가스 스파크 갭의 반도체 아날로그라고 말할 수 있습니다. 초기 고 저항이 더 빨리 복원되고 실제로 관성이 없으며 공칭 전압 범위는 6에서 시작하여 1000볼트 이상에 도달합니다.
이러한 이유로 배리스터는 보호 회로에 널리 사용됩니다. 반도체 스위치, 유도성 요소(스파크 소화용)가 있는 회로 및 전자 장치 입력 회로의 정전기 보호 독립 요소.
바리스터를 제조하는 공정은 분말 형태의 반도체를 바인더와 함께 약 1700℃의 온도에서 소결하는 것으로 구성된다. 여기에는 산화아연이나 탄화규소 등의 반도체가 사용된다. 결합제는 물유리, 점토, 바니시 또는 수지일 수 있습니다. 소결에 의해 얻어진 디스크형 소자 상에, 구성요소의 조립 와이어가 납땜되는 금속화에 의해 전극이 적용된다.
전통적인 디스크 형태 외에도 바리스터는 로드, 비드 및 필름 형태로 찾을 수 있습니다. 조정 가능한 배리스터는 이동 가능한 접점이 있는 막대 형태로 만들어집니다. 서로 다른 결합을 가진 실리콘 카바이드 기반 배리스터 제조에 사용되는 전통적인 반도체 재료: 티라이트, 윌라이트, 레틴, 실라이트.
배리스터의 내부 작동 원리는 결합 덩어리 내부의 작은 반도체 결정의 가장자리가 서로 접촉하여 전도성 회로를 형성한다는 것입니다. 특정 크기의 전류가 통과하면 결정의 국부적 과열이 발생하고 회로의 저항이 감소합니다. 이 현상은 배리스터의 CVC 비선형성을 설명합니다.
rms 응답 전압과 함께 배리스터의 주요 매개변수 중 하나는 동적 저항에 대한 정적 저항의 비율을 나타내는 비선형성 계수입니다. 산화아연 기반 배리스터의 경우 이 매개변수는 20에서 100까지 다양합니다. 배리스터 저항 온도 계수(TCR)는 일반적으로 음수입니다.
배리스터는 콤팩트하고 신뢰할 수 있으며 광범위한 작동 온도에서 잘 작동합니다.인쇄 회로 기판과 SPD에서 직경 5~20mm의 작은 디스크 배리스터를 찾을 수 있습니다. 더 높은 전력을 소산하기 위해 전체 치수가 50, 120mm 이상인 블록 배리스터가 사용되며, 펄스에서 킬로 줄의 에너지를 소산하고 수만 암페어의 전류를 통과시키면서 효율성을 잃지 않습니다.
바리스터의 가장 중요한 매개변수 중 하나는 응답 시간입니다. 배리스터의 일반적인 활성화 시간은 25ns를 초과하지 않고 일부 회로에서는 충분하지만 일부 장소에서는 예를 들어 정전기 방지를 위해 1ns 이하의 더 빠른 응답이 필요합니다.
이러한 요구와 관련하여 세계 최고의 배리스터 제조업체는 성능 향상을 위해 노력하고 있습니다. 이 목표를 달성하는 한 가지 방법은 다층 부품의 단자 길이(각각 인덕턴스)를 줄이는 것입니다. 이러한 CN 배리스터는 집적 회로의 정적 출력에 대한 보호에서 이미 가치 있는 위치를 차지했습니다.
DC 배리스터 정격 전압(1mA)은 조건부 매개변수이며, 이 전압에서 배리스터를 통과하는 전류는 1mA를 초과하지 않습니다.정격 전압은 배리스터의 표시에 표시되어 있습니다.
ACrms는 배리스터의 rms ac 전압 응답입니다. DC — DC 전압 작동.
또한 주어진 전류에서 최대 허용 전압이 표준화되어 있습니다(예: V @ 10A). W는 구성 요소의 정격 전력 손실입니다. J는 흡수된 단일 펄스의 최대 에너지로, 배리스터가 양호한 상태를 유지하면서 정격 전력을 소멸시킬 수 있는 시간을 결정합니다. Ipp - 상승 시간과 흡수된 펄스의 지속 시간으로 정규화된 바리스터의 피크 전류, 펄스가 길수록 허용 가능한 피크 전류(킬로암페어로 측정)가 낮아집니다.
더 큰 전력 손실을 달성하기 위해 배리스터의 병렬 및 직렬 연결이 허용됩니다. 병렬로 연결하는 경우 매개변수에 최대한 근접한 배리스터를 선택하는 것이 중요합니다.