Simbol Varistor Dijelaskan: Melindungi Rangkaian dan Aplikasi Praktisnya

Bayangkan ini: Anda sedang mengerjakan proyek listrik Anda dengan lancar. Lalu, Anda mulai mengalami masalah dengan lonjakan tegangan tinggi. Pertama, Anda akan panik. Dan itu karena situasi ini mempengaruhi rangkaian dengan buruk. Namun, berita baiknya adalah: varistor adalah komponen listrik yang sempurna untuk pekerjaan ini. Apakah Anda tidak familiar dengan istilah ini? Varistor merujuk pada bagian elektronik yang datang dengan resistansi listrik yang berbeda dari tegangan yang diterapkan. Juga, ada sesuatu yang kita sebut Simbol Varistor. Istilah ini merujuk pada representasi sirkuit dari varistor. Jadi, ini terdiri dari garis diagonal dengan bagian tambahan kecil yang melewati persegi panjang. Kami akan membicarakan lebih banyak tentang ini nanti dalam artikel ini. Singkatnya, kami akan membawa Anda melalui semua yang Anda butuhkan sebagai pemula.

Mari kita mulai.

Apa itu Varistor? 

Varistor

Varistor adalah istilah dalam dunia listrik yang menggabungkan dua kata: variable dan resistor. Anda juga dapat menyebut perangkat semiconductor dua terminal ini VDR (voltage-dependent resistor).

Nama VDR karena perangkat ini membantu melindungi perangkat elektronik dari overvoltage transient. Dengan kata lain, resistansinya cenderung berubah secara spontan berdasarkan perubahan tegangan di seluruh perangkat.

Jadi, saat tegangan varistor meningkat, resistansi menurun. Dan ada penurunan drastis dalam resistansi saat ada peningkatan berlebihan dalam tegangan.

Karena varistor membantu melindungi rangkaian dari lonjakan atau fluktuasi tegangan apa pun, sangat penting untuk menempatkannya dalam shunt dengan perangkat yang dilindungi. Varistor mirip dengan dioda karena fitur current-voltage non-linear, non-ohmic-nya. Namun, itu berbeda dari dioda karena memiliki fitur yang sama untuk arahnya (sisi kiri dan kanan) dalam melintasi tegangan.

Awalnya, insinyur membuat varistor secara tradisional dengan menggabungkan dua rectifier seperti rectifier germanium-oxide atau copper-oxide. Dan mereka melakukan kombinasi dalam konfigurasi antiparallel. Namun, saat ini, insinyur menggunakan material keramik logam-oksida gabungan.

Material ini cukup untuk menunjukkan perilaku arah pada skala mikro. Oleh karena itu, Anda dapat menyebut perangkat ini MOV (metal oxide varistor). Selanjutnya, contoh varistor adalah rheostat dan potentiometer.

Simbol Varistor

Ikon Varistor

Seperti yang kita sebutkan sebelumnya, simbol varistor adalah representasi sirkuit dengan bagian tambahan kecil di satu ujung garis diagonal yang melintasi persegi panjang—yang merupakan tubuh resistor. Plus, gambar menunjukkan bahwa sifat varistor adalah non-linear.

Tidak diragukan lagi, Anda mungkin menemukan simbol lain yang mewakili varistor pada berbagai kesempatan. Namun, ini yang banyak digunakan dan dipertahankan di bawah standar umum.

Apa saja Karakteristik Sebuah Varistor?

Saat Anda memiliki voltage-dependent resistor, Anda harus berasah akan resistansi non-linear yang bervariasi. Dan ini biasanya tergantung pada tegangan yang Anda terapkan. Itu dikatakan, saat ada kondisi beban normal, impedansi cenderung tinggi.

Namun, impedansi menurun ke nilai rendah—jika ambang tegangan terlampaui. Juga, saat Anda menempatkan rangkaian pada transient tegangan tinggi, varistor akan beraksi dengan mengonduksi dan menahan transient tegangan. Dan tujuannya adalah untuk memastikan bahwa transient tegangan mencapai tingkat yang aman.

Selain itu, varistor melindungi rangkaian secara efektif dengan sebagian menyerap dan mengonduksi energi dari lonjakan yang masuk.

Metal oxide varistor tampaknya menjadi jenis varistor yang paling umum. Jika Anda familiar dengan junction dioda, Anda akan melihat bahwa batas butir varistor menawarkan fitur semiconductor P-N junction. Dan Anda dapat membuat perangkat dengan matriks gabungan butir zinc oxide.

Metal Oxide Varistor

Juga, Anda dapat membandingkan jaringan ekstensif dioda secara parallel dan seri dengan matriks butir yang berorientasi secara acak. Selanjutnya, saat Anda mengekspos MOV pada lonjakan berulang, itu cenderung menurun. Artinya, clamping voltage MOV menurun sedikit setelah setiap gelombang. Dan tingkat penurunan bergantung pada hubungan antara rating joule MOV dan pulsa.

Selain itu, Anda dapat mengalami mode kegagalan yang mungkin jika clamping voltage terus menurun. Dan ini dapat menyebabkan bahaya kebakaran. Jadi, cara terbaik untuk menghindari situasi ini adalah dengan menghubungkan MOV secara seri dengan sekring termal. Dengan cara itu, perangkat dapat terputus jika overheating terjadi.

Tetapi untuk meminimalkan degradasi secara keseluruhan, sangat penting untuk membatasi paparan pada lonjakan dengan menggunakan clamping voltage tinggi yang cocok dengan apa yang akan diizinkan oleh rangkaian yang dilindungi.

Bagaimana Cara Kerja Varistor?

Prinsip kerja varistor sederhana. Namun, sangat penting untuk memahami konsep di balik lonjakan tegangan dan bagaimana mereka ada dalam sistem. Pertama-tama, penting untuk dicatat bahwa sebagian besar spike adalah switching.

Dengan itu dalam pikiran, Anda dapat mengatakan bahwa lonjakan tegangan tinggi dapat terjadi saat Anda mematikan sirkuit induktif. Dan gelombang ada karena rilis instan energi yang disimpan oleh induktansi. Ada aturan yang mengatakan, “saat Anda mematikan lonjakan, itu menggandakan tegangan.” Juga, saat Anda menghidupkan lonjakan, itu menghasilkan arus ganda.

Jadi, varistor menawarkan jalur resistansi rendah untuk tegangan tinggi, dan jalur resistansi tinggi untuk tegangan rendah. Itu dikatakan, Anda juga dapat melihat variasi resistansi dengan tegangan dari kurva resistansi statis varistor. Kurva ini juga menampilkan sifat non-linear yang tidak mengikuti hukum Ohm.

Dengan kata lain, saat Anda menerapkan tegangan kecil di seluruh elektrode, hanya arus kecil yang mengalir. Di sisi lain, saat Anda menggunakan tegangan besar, Anda akan melihat breakdown. Dan ini terjadi karena bocoran reverse melalui junction dioda.

Breakdown biasanya terjadi karena electron tunneling dan thermionic emission yang memicu aliran arus besar. Akibatnya, Anda akan melihat karakteristik current-voltage non-linear.

Itu dikatakan, Anda dapat menunjukkan hubungan antara tegangan dan arus dengan:

I = k^. V^a

Di mana:

• I – arus
• V – tegangan
• a – derajat non-linearitas

Jenis Varistor  

Jenis utama varistor yang tersedia meliputi:

1. Metal oxide varistor—sebelumnya kami membahas jenis ini sebagai varian suppressor transient non-linear yang terdiri dari zinc oxide dalam matriks oksida logam lainnya seperti manganese, cobalt, dan bismuth di antara dua plat logam.

2. Silicon carbide varistor—varian yang mendominasi pasar sebelum MOV hadir. Ini terdiri dari silicon carbide. Plus, mereka berguna dalam aplikasi tegangan tinggi.

Tetapi itu memiliki kekurangan signifikan yaitu menarik arus standby yang cukup besar. Oleh karena itu, Anda akan perlu menggunakan gap seri untuk mengurangi konsumsi daya standby.

Aplikasi Varistor

Dari semua yang Anda baca di sini, mudah untuk mengatakan bahwa varistor adalah perangkat yang sensitif terhadap perubahan tegangan. Dan mereka memiliki beberapa kekurangan. Misalnya, varistor tidak menawarkan perlindungan dari sag tegangan, lonjakan arus saat startup perangkat, atau arus selama short circuit.

Tetapi kelebihannya melebihi kekurangannya. Misalnya, mereka adalah perangkat overvoltage yang cepat juga. Juga, Anda dapat menggunakan perangkat bersifat dua arah untuk supply DC dan AC. Jadi, tidak heran jika produsen menggunakannya untuk menekan pencahayaan peralatan industri dan transient bore jaringan dari alat rumah tangga.

Varistor berguna dalam aplikasi berikut:

• Perlindungan mikroprosesor
• Perlindungan AC energi tinggi industri
• Perlindungan peralatan elektronik

Fuse cadangan perlindungan elektronik

• Perlindungan elektronik mobil

Perlindungan rangkaian untuk mobil

• Perlindungan papan tingkat rendah
• Perlindungan sumber daya

Perlindungan daya UPS

• Transient voltage surge suppressor

Dioda transient voltage surge suppressor

• Perlindungan saluran telepon dan komunikasi lain
• Power strip surge protector

Sumber daya surge protector

• Surge protector sistem TV kabel
• Transient suppression peralatan komunikasi radio

Pria dengan komunikasi radio

Pengujian Varistor

Anda dapat dengan cepat menguji varistor dengan multimeter. Proses dimulai saat Anda menyala multimeter dan memastikan Anda mengaturnya dengan benar. Artinya, perangkat harus membaca resistansi kali 1000 ohm. Lalu, Anda dapat menyentuh satu probe meter di lead varistor bebas sementara probe kedua tetap terhubung.

Setelah Anda selesai langkah tersebut, catat resistansi di meter. Jika resistansi relatif rendah, berarti varistor rusak. Namun, jika resistansi membaca hampir tak terbatas, berarti varistor dalam kondisi baik.

Pada titik ini, Anda dapat melepaskan lead dan memasang varistor baru dengan rating yang sama jika yang sebelumnya rusak. Namun, jika varistor baik, solder kembali lead yang Anda lepas.

Juga, sangat penting untuk dicatat bahwa varistor ada dalam berbagai kategori berdasarkan rentang tegangan yang dapat ditahannya tanpa kerusakan. Faktor lain yang harus Anda perhatikan pada varistor meliputi:

• Tegangan operasi
• Arus maksimum
• Rating energi (joules)
• Tegangan breakdown 

Kata Penutup

Sebagian besar waktu, mustahil untuk menghindari peristiwa yang datang dengan besarnya energi, seperti colokan kilat. Namun, Anda dapat menyelamatkan diri dari implikasi peristiwa dengan varistor—karena mereka membantu mengatasi lonjakan tegangan jaringan. Dan itu adalah alasan bagaimana banyak alat yang berkisar dari rumah tangga hingga industri menggunakan varistor.

Jika Anda berencana memulai proyek ini, sangat penting untuk familiar dengan simbol varistor—yang menunjukkan sifat non-linear dari perangkat semiconductor.

Apa pendapat Anda tentang varistor? Apakah Anda telah mencoba memasukkannya ke dalam proyek elektronik Anda? Atau apakah Anda memerlukan klarifikasi lebih lanjut tentang topik ini? Kami akan lebih dari senang membantu. Silakan hubungi kami.