|
|
|
|
Badanie opornik�w nieliniowych (warystory) |
|
1. WSTP.
Zjawisko nieliniowoci wystpujce w warystorach nie jest dotychczas jednoznacznie wyjanione. W wyniku prowadzonych bada powstao wiele teorii podejmujcych pr�b wyjanienia zachodzcego procesu.
W teorii autoemisji przyjmuje si, e przewodnictwo ziaren karborundu (kt�ry jest g�wnym materiaem stosowanym do produkcji warystor�w) (SiC) zachodzi wskutek autoemisji elektron�w z ostrych krawdzi kryszta�w. W objtoci warystora znajduje si wiele sprasowanych ziaren tworzcych midzy sob szczeliny o r�nych wymiarach. Kademu wymiarowi przyporzdkowane jest napicie pocztkowe, przy kt�rym zaczyna si rozwija proces przewodzenia elektron�w. 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 p�l 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, kt�ra pokrywa ziarna karborundu. Natenie pola elektrycznego musi by w�wczas bardzo due i osiga warto okoo 1 MV/m .
Wyniki bada warystor�w odgromnikowych, prowadzone przy duych gstociach prd�w rzdu 6 MA/m2, wykorzystano do sformuowania teorii, w kt�rej decydujc rol ogrywa nagrzewanie si zestyk�w ziaren. Koronnym argumentem przemawiajcym za susznoci tej teorii, jest wedug jej autor�w, obserwowana histereza charakterystyki dynamicznej warystora, pracujcego przy duym obcieniu prdowym.
Zjawisko nieliniowoci wyjania si r�wnie tym, e na granicy ziaren tworz si zcza p-n spolaryzowane przeciwsobnie. Charakterystyka U = f(I) takiej struktury jest podobna do charakterystyki warystora .
Wasnoci warystor�w .
Jego wasnoci charakteryzuje rezystancja statyczna definiowana tak samo jak rezystancja opornika liniowego:
(1)
gdzie:
b - wsp�czynnik nieliniowoci r�wny 
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 r�wnania (1) po przeksztaceniu go do postaci:
log U = b*log I + log C (2)
W skali podw�jnie 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 r�wnie 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 - wsp�czynnik nieliniowoci b; 2 - dopuszczalna moc w watach.
Zastosowanie warystor�w.
Nieliniowe wasnoci warystor�w s wykorzystywane w wielu ukadach elektrycznych. Szeroki zakres zastosowa zwizanych z moliwoci stabilizacji napi i prd�w. W ukadach automatyki wykorzystuje si warystory do regulacji prdkoci obrotowej silnik�w, zdalnej regulacji wasnoci fizycznych, w ukadach wzmacniajcych itd. Znalazy one r�wnie zastosowanie w ochronie przepiciowej oraz w ograniczaniu iskrze w momencie otwierania styk�w. 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 sądowa
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 Środowiska studia, 4 rok (2009-2010), Semestr VII (Rok 4), Ochrona
więcej podobnych podstron