Варистор – один из ключевых защитных элементов в электронике, но начинающие электронщики часто недооценивают его значение. Именно варистор принимает на себя опасные скачки напряжения и защищает схему от повреждения.
В этой статье вы узнаете, для чего нужен варистор, как выглядит на плате, по какой схеме включения он работает, что означает его маркировка, какие характеристики важно учитывать. Отдельное внимание уделено тому, как выполняется проверка варистора мультиметром и как определить его исправность на практике.
Варистор служит защитным элементом в электрических схемах и электронных устройствах. Его задача заключается в том, чтобы принимать на себя резкие скачки напряжения, не допускать передачи импульса большой амплитуды на чувствительные компоненты схемы. Варистор устанавливают в блоках питания, бытовой технике, сетевых фильтрах, на платах промышленном оборудовании.
Работа варистора основана на свойствах материала менять сопротивление при изменении уровня напряжения. При нормальных условиях варистор имеет большое сопротивление. Через него проходит минимальный ток. Когда напряжение в сети резко возрастает, его сопротивление падает практически до нуля. Так как варистор подключается параллельно схеме, в этот момент он начинает проводить ток и предохранитель перегорает. Благодаря этому схема остается защищенной.
Такой принцип работы делает варистор совместно с предохранителем, одним из эффективных защитных решений. Преимущества установки варистора на плате:
При замене предохранителя рекомендуется заменить и варистор. Если перенапряжения происходят часто, варистор теряет часть своих свойств. Поэтому специалисты рекомендуют периодически осматривать его и проверять состояние.
Установка варистора помогает предотвратить выход из строя трансформаторов, микросхем, транзисторов, силовых ключей и других компонентов. Он снижает вероятность короткого замыкания, уменьшает риск нагрева проводников и предотвращает повреждение дорожек на печатной плате. В сетях с нестабильным напряжением варистор становится обязательным элементом защиты.
В устройствах, подключенных к бытовой электросети, варистор защищает технику от резких скачков напряжения, которые могут возникнуть при включении мощных приборов или при авариях в распределительной линии. Для начинающих электронщиков понимание назначения варистора важно, поскольку этот элемент встречается в большинстве современных схем. Его простая конструкция и высокая эффективность делают незаменимым компонентом при проектировании и ремонте.
Место установки варистора на плате
При изучении электрических схем начинающий электронщик сталкивается с различными условными обозначениями компонентов. Варистор также имеет своё графическое обозначение, по которому его можно определить на принципиальной схеме. Понимание обозначения важно для правильного чтения документации, поиска элемента на плате и последующей проверки или замены.
На схемах варистор обозначают как нелинейный резистор. Внешне его символ напоминает стандартный резистор, но с дополнительной наклонной линией или отметкой, указывающей на зависимость сопротивления от напряжения. Такое изображение подчёркивает основную особенность элемента. Его сопротивление меняется при росте напряжения, что отличает варистор от линейного резистора.
УГО варистора
Рядом с графическим символом указывается буквенно-цифровое обозначение. Чаще всего применяют маркировку:
Например, RV1, RV2 или MOV1. Буквы помогают быстро определить тип компонента, а цифра указывает его порядковый номер в схеме. Это удобно при поиске элемента в спецификации или на печатной плате.
Варистор на схеме, как правило, располагается параллельно защищаемому участку. Он служит защитным элементом и подключён так, чтобы принимать на себя импульс высокого напряжения. Для начинающих электронщиков важно не перепутать варистор с другими элементами, например с конденсаторами. Понимание обозначения варистора на схемах ускоряет диагностику неисправностей. Электроник быстрее находит защитный элемент, может принять решение о проверке или замене. Навык чтения схем с варисторами является базовым и необходимым при ремонте и разработке электронных устройств.
Защитный элемент
Варистор, как правило, используется вместе с предохранителем и дополняет его работу. При резком превышении допустимого напряжения варистор переходит в проводящее состояние и создает аварийный режим на входе, из-за чего предохранитель размыкает цепь. Чтобы снизить риск повреждения платы и окружающих элементов, на варисторы часто надевают защитные колпачки или термоусадочные трубки.
По внешнему виду варистор может быть похож на конденсатор. Оба элемента имеют округлую форму и гладкий корпус. Поэтому при идентификации компонента важно ориентироваться не на внешний вид, а на маркировку, нанесенную на корпус устройства.
Схема включения варистора
Маркировка варистора содержит основную информацию о его параметрах, помогает правильно подобрать элемент для конкретной схемы. Она наносится непосредственно на корпус, включает буквенно-цифровые обозначения. Чаще всего в маркировке указывают номинальное напряжение, допустимый диапазон рабочих значений и размер варистора. Эти данные позволяют понять, при каком уровне перенапряжения компонент начинает снижать сопротивление и выполнять защитную функцию.
Расшифровка маркировки варистора особенно важна при ремонте и замене. Например, цифровой код может указывать на напряжение срабатывания, а буквы – на серию или тип исполнения. Начинающим электронщикам следует внимательно читать обозначения на корпусе, так как внешне разные варисторы могут выглядеть одинаково, но иметь существенно отличающиеся характеристики.
Надпись на корпусе варистора 20D220K
Полученный результат выражается в вольтах. В результате получаем 22 V – напряжение открытия варистора.
Маркировка на корпусе варистора
Характеристики варистора определяют его способность защищать электронную схему от перенапряжений. К основным параметрам относят:
VDR
Проверка варистора с использованием мультиметра необходима для определения его работоспособности или необходимость замены. Диагностика выполняется в несколько последовательных шагов:
Такая проверка помогает своевременно выявить неисправный варистор и защитить электронную схему от повреждений.
Ниже на фото исправный варистор:
Исправный RV
И для примера, показания мультиметра при измерении сопротивления у неисправного VDR
Неисправный VDR
Повреждённый варистор нередко можно распознать по изменённому внешнему виду, включая почернение корпуса, трещины или деформацию. При проверке мультиметром он может отобразить низкое сопротивление или короткое замыкание. Также о неисправности говорят нестабильная работа устройства и частое перегорание предохранителей. В таких случаях варистор необходимо заменить.
Конденсатор и варистор могут быть похожи внешне, но отличаются по маркировке и форме. На конденсаторе указана ёмкость, а на варисторе напряжение. Варистор чаще имеет плоский дисковый корпус, тогда как конденсаторы бывают цилиндрическими или каплеобразными.
Варистор выходит из строя из-за сильных или частых скачков напряжения. Со временем его структура деградирует, и сопротивление перестаёт изменяться правильно. В результате элемент может пробиться и перейти в состояние короткого замыкания. После этого варистор теряет защитные свойства.
В рабочем состоянии варистор имеет большое сопротивление. Измеряя мультиметром сопротивление имеет мегаомные значения. Низкое сопротивление говорит о пробое элемента. При таком состоянии варистор не обеспечивает защиту цепи.
Если варистор перестанет работать, электронная схема останется без защиты от перенапряжений. При очередном скачке напряжения может произойти повреждение блока питания или других компонентов. В некоторых случаях возможен перегрев и отказ всего устройства. Поэтому неисправный варистор нужно менять сразу.
В режиме прозвонки исправный варистор не должен издавать звуковой сигнал. На вольтметре – обрыв цепи или очень большое сопротивление. Если прибор сигнализирует или показывает ноль, варистор пробит. Такой элемент считается неисправным.
Варистор заменяют только аналогичным элементом с тем же номинальным напряжением и размером. Допускается использование аналога из той же серии или с близкими характеристиками по энергии импульса. Установка неподходящего варистора снижает уровень защиты. Перед заменой обязательно проверяют маркировку и параметры.
