Варистор

Варистор – это нелинейный полупроводниковый резистор, его название происходит от английских слов variable – «переменный» и resistor – «резистор». Электрическая проводимость варистора меняется одинаково под воздействием отрицательного и положительного напряжений.

Варисторы изготовляются из полупроводника и связующего вещества. При температуре 1700 °С карбид кремния в порошкообразном виде, который является полупроводником, спекают вместе с глиной, лаками, смолами, жидким стеклом. После этого полученный в результате обжига элемент заключают в металл, припаивают выводы и наносят электроизоляционные и влагозащитные покрытия. Варистор имеет форму шайбы или диска. В зависимости от дальнейшего применения изготавливают низковольтные и высоковольтные варисторы. Они защищают от перенапряжения и побочных физических эффектов.

Варисторы достаточно надежны, могут выдерживать любые электрические нагрузки, но они производят низкочастотный шум и со временем, при колебаниях температуры, изменяются их параметры как электронного компонента.

Механизм работы варистора состоит в том, чтобы оградить от импульсного напряжения защищаемое устройство. Он включается параллельно тому оборудованию, которое будет защищать. Практикуется соединение варисторов в форме «звезды» или «треугольника». При нормальном рабочем режиме, без импульсных напряжений, варистор выполняет функцию изолятора. Когда возникает импульс, варистор снижает свое сопротивление и рассеивает энергию в виде тепла. После гашения импульса варистор снова приобретает первоначальное сопротивление.

С развитием микроэлектронной и полупроводниковой техники появились многослойные варисторы, такие как оксидо-цинковые, с симметричной вольтамперной характеристикой. Их функция заключается в защите бытовой электроники, аппаратуры средств связи, оборудования передачи электроэнергии, транспортных средств и другого электронного оборудования от импульсных воздействий напряжения. Такие варисторы рассеивают энергию благодаря определенному распределению энергии в их объеме. Небольшие по размерам варисторы, быстродействующие и обладающие надежной проводимостью, получили название чип-варисторы. В электронной промышленности они являются самыми распространенными и широко используемыми.

Для того чтобы варисторы отвечали самым различным требованиям современных технологий, ученые специально разработали многослойные варисторы с различными значениями емкости. Варисторы с низким значением емкости применяются в создании низкочастотного фильтра. Варисторы со средним значением экономят дополнительные конденсаторы и защищают от импульсных воздействий напряжения; с высоким значением – поглощают электромагнитные помехи.

Варисторы стабилизируют и регулируют низкочастотные токи и напряжения. В аналоговых вычислителях их применяют для решения различных математических действий.