Memahami MOV: Panduan Esensial tentang Metal Oxide Varistor
Apa itu MOV? Tidak semua proyek membutuhkan supply tegangan yang besar. Kadang-kadang, Anda perlu menyuplai rangkaian Anda dengan jumlah tegangan tertentu – atau bahkan melindungi jalur Anda dari kerusakan.
Jadi, jika Anda membutuhkan sesuatu untuk melindungi rangkaian Anda dari level arus tinggi dan mengatur tegangan serta mencegah kegagalan perangkat – Anda berada di tempat yang tepat.
Dengan cara ini, hampir mustahil untuk mendapatkan tegangan yang Anda butuhkan untuk rangkaian Anda. Untungnya, ada solusi.
Yang Anda butuhkan hanyalah metal oxide varistor.
Plus, mudah untuk memahami desain metal oxide varistor karena mirip dengan dioda reguler.
Dalam artikel ini, kami akan memberikan segala sesuatu yang Anda butuhkan untuk memilih MOV yang tepat dan membuat satu untuk PCB Anda.
Siap? Mari kita mulai.
MOV standar
Apa itu MOV
Berbagai aplikasi dalam dunia elektronik membutuhkan perlindungan dari arus atau tegangan tinggi. Misalnya, jika rangkaian Anda memerlukan supply 3.3v tetapi mendapatkan koleksi 5.5v alih-alih. Daya berlebih dapat merusak komponen listrik.
Itulah peran MOV.
Meskipun kita mengatakan MOV, kami tidak bermaksud ekstensi file MOV untuk video dan format file MOV. Kami membicara tentang metal oxide varistor.
Metal oxide varistor adalah jenis varistor umum yang digunakan untuk perlindungan rangkaian. Ia memiliki campuran zinc oxide dan oksida logam lainnya (cobalt, manganese, dll.) komponen. Plus, komponen ini berada di antara dua elektroda – plat logam.
Juga, MOV adalah komponen penting untuk melindungi berbagai perangkat berat dari lonjakan tegangan singkat.
Papan sirkuit dengan MOV
Sumber: Explainthatstuff.com
Dengan kata lain, MOV adalah kumpulan dioda yang terhubung paralel satu sama lain. Kumpulan dioda ini menciptakan junction border dioda. Juga, desain parallel-nya memungkinkan ia menangani energi dengan lebih baik. Namun, jika Anda ingin memberikan rating tegangan yang lebih baik, hubungkan dioda secara seri.
MOV: Kumpulan dioda
Sumber: Flickr
MOV juga dianggap sebagai jenis variable resistor. Ia mengubah resistansinya sesuai dengan jumlah tegangan yang Anda terapkan di seluruh rangkaian Anda.
MOV menurunkan nilai resistansinya saat arus tinggi melewatinya. Plus, ia juga berfungsi sebagai short circuit. Jadi, Anda akan menemukan MOV secara paralel dengan sekring untuk melindungi jalur Anda dari spike tegangan.
Varistor S14K385
Sumber: Wikimedia Commons
Bagaimana Cara Kerja MOV?
Seperti yang dikatakan sebelumnya, MOV adalah tipe variable resistor yang mengubah resistansinya sesuai dengan tegangan yang diterapkan. Berbeda dengan potentiometer, resistansi MOV menurun saat tegangan di seluruhnya meningkat dan sebaliknya.
Jadi, bagaimana cara kerja surge protector ini?
Saat operasi normal, resistansi MOV akan tinggi, jadi ia hanya menarik arus minimal.
Namun, saat terjadi lonjakan di jaringan, MOV naik di atas ambang tegangan clamping voltage dan menarik lebih banyak arus.
Dengan alasan ini, MOV menghidupkan lonjakan dan melindungi komponen elektronik lain dari kerusakan.
Tetapi, ada tangkapan.
MOV hanya dapat melindungi rangkaian Anda dari lonjakan atau spike tegangan singkat. Lonjakan yang berkelanjutan akan merusak baik MOV dan jalur. Juga, mengekspos MOV pada spike tegangan tinggi berulang akan menurunkan propertinya.
Bagaimana? Karena clamping voltage MOV turun lebih rendah setiap kali lonjakan terjadi. Setelah beberapa waktu, ia dapat rusak.
Untungnya, ada solusi mudah untuk masalah ini.
Anda akan menemukan mayoritas MOV terhubung secara seri dengan sekring (thermal switch). Sekring aktif setiap kali MOV menarik level arus tinggi dari rangkaian. Setelah tegangan transient melewati komponen, MOV akan bersiap untuk yang berikutnya.
Performa MOV
Varistor ini terutama berfungsi sebagai suppressor lonjakan tegangan jaringan. Ia tidak mengonduksi listrik saat tegangan di seluruhnya lebih rendah dari clamping voltage. Namun, MOV tidak akan berfungsi jika menerima spike lonjakan yang lebih tinggi dari yang dapat ditangani oleh varistor. Hasilnya adalah MOV yang rusak.
MOV yang rusak
Juga, performa varistor akan menurun seiring waktu. Anda dapat menemukan umur panjang MOV pada tabel produsen. Grafik produsen akan memberikan pembacaan dan diagram rinci tentang waktu, arus, dan jumlah pulsa transient yang melewati komponen.
Voltage surge suppressor
Rating energi adalah faktor lain yang mempengaruhi performa MOV. Saat rating energi meningkat, itu mempengaruhi umur varistor. Dengan alasan ini, jumlah pulsa transient yang dapat ditangani MOV akan berubah.
Anda juga dapat meningkatkan performa dengan menghubungkan lebih banyak varistor secara paralel. Meningkatkan rating juga membantu meningkatkan performa MOV.
Salah satu hal hebat tentang performa MOV adalah waktu responsnya. MOV dapat memendekkan spike dalam nanodetik. Namun, fitur tertentu seperti inductansi lead komponen dan metode desain pemasangan dapat mempengaruhi waktu respons.
Spesifikasi MOV
Berikut beberapa hal yang perlu Anda perhatikan saat membeli atau membuat MOV:
Tegangan Kerja Maksimum
Ini adalah tegangan DC steady-state maksimum yang dapat ditangani MOV. Biasanya, nilai arus bocor harus lebih rendah dari nilai yang ditetapkan.
Tegangan Varistor
Saat memilih MOV untuk tegangan, tegangan RMS kontinu maksimum harus sedikit lebih tinggi dari supply tegangan yang diprediksi. Misalnya, 260v RMS untuk supply tegangan 230.
Tegangan Clamping Maksimum
Anda dapat mendapatkannya saat Anda menerapkan pulsa arus tertentu pada komponen. Ini membantu Anda mencapai tegangan puncak maksimum. Juga, ini adalah tegangan yang memungkinkan MOV untuk menghidupkan dan mengonduksi arus lonjakan.
Arus Lonjakan
Arus lonjakan adalah arus puncak tertinggi yang dapat ditangani perangkat tanpa rusak. Ini biasanya terjadi untuk periode tertentu. MOV Anda harus mengalihkan arus lonjakan sambil membiarkan arus reguler menyala rangkaian Anda.
Pergeseran Lonjakan
Pergeseran lonjakan adalah variasi tegangan setelah arus lonjakan melewati MOV. Jadi, saat lonjakan terjadi, itu mengurangi tegangan clamping yang ditetapkan dan menciptakan variasi tegangan setelah gelombang.
Penyerapan Energi
Penyerapan energi adalah energi maksimum yang disipasi oleh gelombang tertentu tanpa banyak masalah.
Untuk menjalankan semua perangkat Anda, Anda dapat menentukan nilai ini dengan menggunakan sirkuit terkontrol tertentu dengan nilai yang ditentukan sebelumnya.
Juga, Anda dapat menyatakan energi dalam transient standar x/y. Di sini, y adalah durasi yang diperlukan untuk mencapai setengah nilai puncak, sementara x adalah kenaikan cepat.
Kapasitansi
Karena MOV adalah dua plat logam dengan dielectric di antaranya, ia bertindak sebagai kapasitor dalam rentang nF. Jadi, semakin besar ukurannya, semakin besar kapasitansinya. Namun, ini tidak mempengaruhi supply daya AC atau DC hingga terjadi event lonjakan.
Arus Bocor
Arus yang mengalir dari sirkuit AC atau DC dalam peralatan apa pun ke tanah adalah arus bocor. Ini juga merujuk pada jumlah arus yang ditarik oleh varistor saat beroperasi di bawah tegangan clamping.
Waktu Respons
Waktu respons merujuk pada waktu MOV mulai mengonduksi setelah event lonjakan. Waktu respons standar MOV adalah 500 picoseconds. Namun, tidak perlu membandingkan kecepatan respons karena sebagian besar tegangan transient memiliki waktu kenaikan yang lebih lambat. Demikian pula, sirkuit secara langsung mempengaruhi waktu respons MOV leaded.
Tegangan AC Maksimum
Tegangan AC maksimum adalah tegangan RMS maksimum yang dapat Anda transfer secara konstan ke varistor. Saat memilih nilai RMS maksimum Anda, itu harus sedikit lebih tinggi dari nilai RMS aktual.
Sirkuit MOV
Anda sebagian besar akan menemukan MOV terhubung paralel dengan sekring. Berikut adalah diagram sirkuit untuk menunjukkan bagaimana MOV bekerja dalam sirkuit elektronik.
Diagram sirkuit MOV
Saat tegangan sirkuit dalam batas yang ditetapkan, MOV akan memiliki resistansi tinggi. Namun, saat spike tegangan terjadi, itu melintasi MOV dan menurunkan resistansi MOV ke nilai rendah. Jadi, arus melewati sirkuit dan bukan MOV. Oleh karena itu, ia menjadi short circuit.
Dengan alasan ini, spike tegangan besar melewati MOV alih-alih. Jadi, sekring putus dan memutus sirkuit dari tegangan jaringan.
Meskipun dalam kasus tegangan transient, tegangan tinggi selalu akan kembali normal. Plus, durasi arus tinggi tidak akan cukup untuk merusak sekring. Jadi, sirkuit melanjutkan operasi regulernya saat tegangan normal.
Jadi, jika Anda menemukan MOV yang rusak dalam sirkuit Anda, itu mungkin merupakan hasil dari beberapa spike tegangan ekstra tinggi.
Cara Membuat Satu
Anda dapat membuat metal oxide varistor dengan bubuk keramik oksida logam dan oksida logam lainnya seperti oksida bismuth dan manganese. Yang paling penting, MOV terdiri dari zinc oxide (90%) dan jumlah kecil oksida logam lainnya. Anda harus menjaga bubuk keramik oksida logam utuh di antara dua elektroda (plat logam).
Selanjutnya, butir oksida logam menciptakan junction dioda di antara setiap dioda. Oleh karena itu, MOV adalah beberapa dioda yang terhubung secara seri. Jadi, Anda dapat menyebabkan arus bocor reverse yang terjadi di seluruh koneksi saat Anda menerapkan tegangan kecil pada plat logam.
Surge protector
Simbol MOV
Simbol varistor cukup mirip dengan karakter thermistor. Ia memiliki simbol resistor utama berupa persegi panjang dengan garis diagonal melaluinya. Juga, ia memiliki bagian tambahan kecil yang paralel dengan tubuh simbol varistor. Ini menunjukkan sifat non-linear varistor. Berikut adalah tampilan karakternya:
Simbol MOV
Memilih MOV yang Tepat untuk Perlindungan
Sekarang kita tahu apa itu Metal Oxide Varistor dan bagaimana ia melindungi rangkaian Anda dari tegangan transient. Mari kita lihat beberapa tips untuk membantu Anda memilih Metal Oxide Varistor yang tepat untuk perlindungan rangkaian.
- Hal pertama yang perlu Anda lakukan saat memilih Metal Oxide Varistor adalah menentukan tegangan kerja kontinu. Ini adalah tegangan yang Anda berikan di seluruh varistor. Jadi, Anda harus memilih varistor dengan tegangan DC atau AC maksimum yang sedikit lebih tinggi dari tegangan yang diterapkan.
Biasanya, orang memilih varistor dengan tegangan rated maksimum 10-15% lebih tinggi dari tegangan garis aktual.
Jadi, jika Anda menginginkan arus bocor rendah, Anda dapat menggunakan varistor dengan tegangan operasi yang lebih tinggi.
- Ketahui jumlah energi yang dapat diserap varistor dalam event spike lonjakan. Anda dapat menentukan ini dengan eksperimen sederhana. Gunakan beban maksimum varistor selama lonjakan dengan spesifikasi pada datasheet.
Setelah eksperimen Anda selesai, pilih Metal Oxide Varistor yang menghidupkan lebih energi yang sama atau sedikit lebih tinggi dari dissipasi energi yang diperlukan selama lonjakan.
- Hitung arus lonjakan yang melewati varistor. Pastikan Anda memilih varistor dengan arus lonjakan yang sama atau sedikit lebih tinggi dari rating arus yang diperlukan dalam event apa pun.
- Demikian pula, Anda juga harus menemukan dissipasi daya yang diperlukan. Jadi, pastikan Anda memilih varistor dengan rating daya yang sama atau melebihi penanganan daya yang diperlukan oleh sirkuit dalam event apa pun.
- Jika Anda tidak yakin tentang daya, arus lonjakan, dan rating energi yang akan dipilih, selalu pilih perangkat dengan rating daya, energi, dan arus lonjakan yang lebih tinggi.
- Terakhir, pilih model yang benar untuk memberikan clamping voltage yang benar yang dapat Anda pilih berdasarkan nilai tegangan maksimum yang diizinkan untuk input atau output Anda. Pastikan sirkuit Anda dapat menangani tegangan yang diizinkan.
Aplikasi MOV
Anda dapat menggunakan Metal Oxide Varistor untuk berbagai aplikasi. Anda dapat menggunakan MOV dalam sirkuit yang memiliki risiko spike tegangan. Perlindungan surge dan strip adalah aplikasi MOV yang lebih umum.
Sirkuit surge protector
Plus, Anda dapat menemukan MOV dalam supply daya yang terhubung ke jaringan, berbagai saluran komunikasi, sistem data, kamera digital, komputer, sistem daya, personal digital assistants, dan MP3 player.
Aplikasi yang kurang umum MOV mencakup mixer microwave untuk deteksi, modulasi, dan konversi frekansi.
Kesimpulan
Memilih Metal Oxide Varistor yang tepat untuk perlindungan bukan ilmu roket. Yang Anda butuhkan hanyalah memahami cara kerja MOV dan cara memilih nilai Anda.
Kerja varistor dalam sirkuit elektronik sensitif adalah untuk mencegah tegangan melebihi nilai yang ditetapkan. Ini memungkinkan varistor menjadi short circuit yang memutus aliran arus dan mencegah kerusakan dari tegangan ekstra.
Apakah Anda memiliki pertanyaan atau kekhawatiran tentang MOV? Silakan hubungi kami; kami akan senang membantu.
