|
|
|
|
Badanie oporników nieliniowych (warystory) |
|
1. WSTP.
Zjawisko nieliniowoci wystpujce w warystorach nie jest dotychczas jednoznacznie wyjanione. W wyniku prowadzonych bada powstao wiele teorii podejmujcych prób wyjanienia zachodzcego procesu.
W teorii autoemisji przyjmuje si, e przewodnictwo ziaren karborundu (który jest gównym materiaem stosowanym do produkcji warystorów) (SiC) zachodzi wskutek autoemisji elektronów z ostrych krawdzi krysztaów. W objtoci warystora znajduje si wiele sprasowanych ziaren tworzcych midzy sob szczeliny o rónych wymiarach. Kademu wymiarowi przyporzdkowane jest napicie pocztkowe, przy którym zaczyna si rozwija proces przewodzenia elektronów. Pocztkowy prd przewodzenia przez styki ziaren, jest przy wzrastajcym napiciu wzmacniany prdami autoemisji ze szczelin, a do stanu nasycenia. Prowadzone badania wykazay, e wymiar szczelin zawiera si w granicach 0,1 - 1 mm . Nieliniowo charakterystyk obserwuje si ju dla pól o wartoci 1 kV/m , co odpowiada nateniu pola elektrycznego w szczelinie 102 - 103 kV/m .
Decydujc rol, przy wyjanieniu zjawiska nieliniowoci, teoria przebicia warstwy tlenkowej upatruje w przebiciu warstwy tlenkowej SiO2, która pokrywa ziarna karborundu. Natenie pola elektrycznego musi by wówczas bardzo due i osiga warto okoo 1 MV/m .
Wyniki bada warystorów odgromnikowych, prowadzone przy duych gstociach prdów rzdu 6 MA/m2, wykorzystano do sformuowania teorii, w której decydujc rol ogrywa nagrzewanie si zestyków ziaren. Koronnym argumentem przemawiajcym za susznoci tej teorii, jest wedug jej autorów, obserwowana histereza charakterystyki dynamicznej warystora, pracujcego przy duym obcieniu prdowym.
Zjawisko nieliniowoci wyjania si równie tym, e na granicy ziaren tworz si zcza p-n spolaryzowane przeciwsobnie. Charakterystyka U = f(I) takiej struktury jest podobna do charakterystyki warystora .
Wasnoci warystorów .
Jego wasnoci charakteryzuje rezystancja statyczna definiowana tak samo jak rezystancja opornika liniowego:
(1)
gdzie:
b - wspóczynnik nieliniowoci równy 
Rezystancja dynamiczna 
okrela nachylenie charakterystyki U = f(I). Staa C okrela liczbowo spadek napicia na warystorze przy przepywie prdu o nateniu 1A. Mona j wyznaczy z równania (1) po przeksztaceniu go do postaci:
log U = b*log I + log C (2)
W skali podwójnie logarytmicznej zaleno taka daje lini prost, pozwalajc na wyznaczenie staych C i b = tg g. Po ich wyznaczeniu moemy okreli moc tracon w warystorach z zalenoci:
P = U*I = C*I(b-1) (3)
Dopuszczalna jej warto jest wyznaczana przez producenta dla kadego rodzaje warystora . Wyznaczane jest równie napicie charakterystyczne Ui , okrelone jako spadek napicie na warystorze przy zdefiniowanych wartociach prdu (1, 10, 100 mA). Wszystkie te wielkoci s zamieszczone w kodzie oznaczenia warystora np. WD - 90/1 - 0,20 - 2 , gdzie litery WW lub WD oznaczaj warystor wakowy lub dyskowy. Grupy cyfr oznaczaj w kolejnoci, 90 - napicie charakterystyczne mierzone przy 1 mA ;0,20 - wspóczynnik nieliniowoci b; 2 - dopuszczalna moc w watach.
Zastosowanie warystorów.
Nieliniowe wasnoci warystorów s wykorzystywane w wielu ukadach elektrycznych. Szeroki zakres zastosowa zwizanych z moliwoci stabilizacji napi i prdów. W ukadach automatyki wykorzystuje si warystory do regulacji prdkoci obrotowej silników, zdalnej regulacji wasnoci fizycznych, w ukadach wzmacniajcych itd. Znalazy one równie zastosowanie w ochronie przepiciowej oraz w ograniczaniu iskrze w momencie otwierania styków. S stosowane w ukadach modulacji, filtrach wyszych czstotliwoci, ukadach funkcyjnych.
Tabela pomiarowa.
|
W1 b=0,22 U=560V |
W2 b= U=1500V |
W3 b=0,18 U=1200V |
W4 b=0,22 U=680V |
U [V] |
I [mA] |
I [mA] |
I [mA] |
I [mA] |
30 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
3,0 |
60 |
6,1 |
6,1 |
6,0 |
6,0 |
90 |
9,4 |
9,2 |
9,0 |
9,2 |
120 |
13,3 |
12,6 |
12,0 |
12,5 |
150 |
18,1 |
14,8 |
15,0 |
16,5 |
180 |
25,0 |
19,7 |
18,0 |
21,5 |
210 |
35,5 |
23,7 |
22,0 |
28,9 |
240 |
52,4 |
28,0 |
24,3 |
40,8 |
270 |
79,2 |
32,8 |
27,4 |
61,1 |
300 |
123,3 |
38,2 |
30,9 |
95,2 |
330 |
193,9 |
44,5 |
34,7 |
152,2 |
360 |
298,8 |
51,6 |
39,0 |
247,6 |
390 |
457,1 |
60,0 |
44,0 |
398,9 |
420 |
687,0 |
69,2 |
50,2 |
643,0 |
450 |
1015,7 |
80,8 |
58,2 |
989,9 |
480 |
1477,2 |
94,1 |
68,7 |
1519,0 |
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Badania oporników nieliniowych (warystorów), LABOLATORIUM MATERIA?OZNASTWA ELEKRTOTECHNICZNEGO_
Badanie oporników nieliniowych Warystor, ?w
Badania oporników nieliniowych (warystorów)
badanie glowy i szyi, III rok, Interna, Egzamin, Materiały
Podstawowe badania laboratoryjne, Szkoła, III rok, interna głównie ''P
zajecia Badania Operacyjne, Informatyka i Ekonometria 2 rok, badania operacyjne, sciagniete z intern
Badanie psychiatryczne, 1.Lekarski, IV rok, Psychiatria, Materiały
badania fizykalne 16, Pielęgniarstwo, rok II, badania fizykalne, opracowania
protokol badania ortopedycznego 2012, weterynaria, 5 rok semestr 1, weterynaria sÄ…dowa
Badanie regulatorow nieliniowyc Nieznany
zalacz nr 5 badania fizykalne, studia, II rok, badanie fizykalne
Tok badania mikrobiologicznego krótsze, III rok, MIKROBIOLOGIA, zaliczenie pracowni
BADANIE RADIOLOGICZNE W ORTOPEDII I TRAUMATOLOGII, V rok, Radiologia
badanie stezenia jonów, Studia, I rok, Sprawozdania z biofizyki
Badanie wyładowań ślizgowych, Elektrotechnika, Rok 2, TWN, Laborki
Badania i metoda statystyczna, INIB rok II, TiM
badania fizykalne 4-23, Pielęgniarstwo, rok II, badania fizykalne, opracowania
gaz oczyszczanie badanie, Ochrona Åšrodowiska studia, 4 rok (2009-2010), Semestr VII (Rok 4), Ochrona
więcej podobnych podstron