Was sind einige häufige Anwendungen des MOV? (Metalloxid-Varistor)

Der Besitzer einer kaputten Waschmaschine hat mich kürzlich gebeten, eine beschädigte Leiterplatte zu untersuchen, die er darin gefunden hatte. Anhand des Schaltplans konnte ich feststellen, dass der verkohlte Bereich früher ein Gerät mit der Bezeichnung MOV enthielt. Ich habe mehrere dieser Geräte auf der Platine gefunden und jetzt festgestellt, dass es sich um Metalloxid-Varistoren handelt, die zum Schutz vor Überspannung verwendet werden können.

In Anbetracht der Tatsache, dass diese Platine eine Art Stromversorgung mit geringer Leistung (Transformator, Gleichrichter, Transistor usw.) zu sein schien und auch eine durchgebrannte 0,5-A-Sicherung enthielt, was war die wahrscheinlichste Funktion des durchgebrannten MOV?

Wofür werden MOVs im Allgemeinen in PCB-Designs verwendet? Beispiele für reale Schaltkreise wären großartig.

Ein Varistor nach der Sicherung sorgt dafür, dass die Sicherung durchbrennt und der Stromfluss stoppt, wenn die Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Im Allgemeinen sind Sicherungen für eine Strombegrenzung ausgelegt, nicht für eine Spannungsbegrenzung (wie in Ihrem Beispiel). Es ist möglich, dass die Spannungsdifferenz über der Sicherung so groß ist, dass sie nicht mehr als den Nennstrom durch die Sicherung erzeugt, aber dennoch so ist, dass sie den Stromkreis beschädigen kann (oder einfach unerwünscht ist). In diesem Fall wird der Varistor verwendet, um den Strom durch die Sicherung zu erhöhen, wodurch er durchbrennt und den Strom stoppt. Wenn die Spannung die Obergrenze überschreitet, wird der Varistorwiderstand verringert, wodurch der Strom durch die Sicherung wie in dieser Schaltung erhöht wird:

Viele Leiterplattenschaltungen enthalten Induktivitäten und Kondensatoren, die Übergangszustände und Überspannungen (Schaltspitzen) erzeugen. Zu viel von dieser Art von Vorkommen kann das Gerät beschädigen, daher werden Varistoren zum Schutz verwendet.

Im Fall Ihrer Leiterplatte scheint sich Ihr MOV für eine niedrige Impedanz entschieden zu haben, was bedeutet, dass sein Innenwiderstand nahe Null ging und ein großer Strom durch sie floss, wodurch sie überhitzt und in die Luft gesprengt wurde. Der Stromstoß, der durch den MOV verursacht wurde, hat wahrscheinlich dazu geführt, dass Ihre Sicherung durchgebrannt ist. Dies wurde entweder durch einen großen Spannungsstoß verursacht, den der MOV gegen Masse zu leiten versuchte, oder der MOV war defekt (entweder durch Herstellung oder Überbeanspruchung).

Bei Verwendung zum Schutz der Schaltung werden MOVs verwendet, um überschüssige Energie nach Masse zu leiten. Andere Geräte, die dies tun, sind Gasentladungsröhren und TVS-Dioden. Jedes hat seine eigene Methode zum Ablassen von Energie. Dies ist normalerweise ein Kompromiss zwischen der Genauigkeit der Spannungsschwelle (Vtrip) vor dem Ablassen von Energie auf Masse und der Menge an Energie, die das Gerät ablassen kann, bevor es explodiert.

Möglicherweise sehen Sie Kombinationen von Röhren, MOVs und TVSs an den Eingangsstromkreisen, um sie vor Überspannungen zu schützen, unabhängig davon, ob es sich um einen Stromstoß oder einen blitzbedingten Effekt handelt. Eine Faustregel für diese Schaltkreise ist Delay-Dump, bei dem Schaltkreisblöcke versuchen, den Stoß (durch Inline-Geräte wie Transformatoren, Widerstände usw.) abwechselnd zu verzögern oder zu verzögern, gefolgt von einem Dumping über eine Gasentladungsröhre, ein MOV oder ein TVS auf Masse und Wiederholen dieser Stufen, bis die empfindlichen Schaltkreise hinter den Schutzstufen einigermaßen sicher sind. Es geht darum, mit der überschüssigen Energie umzugehen und sie zu verwalten, während die Schutzschaltung versucht, sie zu verlieren.

MOVs können aufgrund wiederholter Überspannung "alt" werden und entweder ausfallen oder nicht mehr richtig funktionieren. Stellen Sie sich vor, der MOV enthält einen Zähler für die Anzahl der Joule, die er durch sich selbst entleeren kann, bevor er fertig ist. Ich erinnere mich aus meinen Avionikjahren, dass MOVs aufgrund ihrer unbestimmten Lebensdauer und des Fehlens von Testmethoden vermieden wurden, um festzustellen, ob sie noch funktionsfähig waren.

Der Varistor wird verwendet, um Transienten wie Überspannungen, Schaltspitzen und ESD-Ereignisse zu unterdrücken - normalerweise befinden sie sich in Stromleitungen. Varistoren absorbieren jedes Mal etwas Energie, wenn sie einen Stoß unterdrücken, und dies verringert ihre Spannungsfestigkeit geringfügig - zu viel davon, und der Varistor schaltet sich ständig ein, was zu einem effektiven Kurzschluss über die Leitung führt, kein Varistor mehr und a durchgebrannte Sicherung. Besser als teurere Komponenten stromabwärts zu opfern!