فاريستور

الخصائص

كذلك، أكثر أنواع الفاريستور الحديثة شيوعًا هي فاريسنورات أكسيد المعدن . ويحتوي هذا النوع على كتلة خزفية مصنوعة من حبوب أكسيد الزنك، مع مجموعة من أكاسيد المعادن الأخرى، مثل كميات صغيرة من البزموت والكوبالت وأكسيد المنغنيز الرباعي المحصورة بين صفيحتين معدنيتين، والتي تشكل أقطاب الفاريستور. يشكل الحد الفاصل بين كل حبة وجار تقاطع الصمام الثنائي، مما يسمح للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط. تراكم الحبوب ذات الاتجاه العشوائي مكافئ كهربائيًا لشبكة من أزواج الصمام الثنائي الخلفي، كل زوج بالتوازي مع الكثير من الأزواج الأخرى.

ومن جهة أخرى، عندما يتم تطبيق جهد صغير عبر الأقطاب الكهربائية، لا يتدفق إلا تيار ضئيل للغاية، بسبب الأنحياز العكسي عبر الوصلات الثنائية. أما عند تطبيق جهد كبير، ينهار تقاطع الصمام الثنائي بسبب مزيج من الانبعاثات الأيونية الحرارية ونفق الإلكترون، مما يؤدي إلى تدفق تيار كبير. نتيجة هذا السلوك هي خاصية جهد التيار غير الخطية، حيث تتمتع MOV بمقاومة عالية عند الفولتية المنخفضة ومقاومة منخفضة عند الفولتية العالية.

التطبيقات

إضافةً إلى ذلك، يستعمل في أجهزة الوقاية من الجهود المفاجئة، حيث توصل بالتوزي مع الجهاز المراد حمايته، وعند زيادة الجهد فجأة تقل قيمة مقاومة الفاريستور وتسمح بمرور تيار كبير، وبذلك تمتص هذه المقاومة جزءً لا بأس به من الطاقة المباغتة فتنكسر حدتها.

وعلى صعيد آخر، قد يستعمل الفاريستور منخفضة التكلفة في متغيرًا واحدًا فقط، مثل من الساخن (المباشر والنشط) إلى الموصل المحايد. ولحماية أفضل نستعمل ثلاثة فاريستور على الأقل؛ واحد عبر كل ثلاثة أزواج من الموصلات. في الولايات المتحدة، يجب أن يكون لواقي قطاع الطاقة موافقة من الإصدار الثالث من مختبرات Underwriters (UL) 1449 حتى لا يؤدي تلف الفاريستور MOV الكارثي إلى حدوث حريق.

من جانب آخر، يستعمل لحماية خطوط الاتصالات السلكية واللاسلكية، يتم استخدام أجهزة قمع عابر مثل كتل الكربون 3 مل (IEEE C62.32)، متغيرات السعة منخفضة للغاية، وثنائيات الانهيار. بالنسبة للترددات الأعلى، مثل معدات الاتصالات الراديوية، يمكن استخدام أنبوب تصريف الغاز (GDT). تم بناء قطاع طاقة واقي ضد زيادة التيار باستخدام MOVs.

تاريخ الفاريستور

وفي هذا الصدد، تضمنت التطبيقات الأخرى للفاريستور في الهاتف لحماية الدوائر من زيادات الجهد وتداخل الموجات، فضلًا عن الضغط على عناصر الاستقبال (سماعة الأذن) لحماية آذان المستعملين من تداخل موجات التفرقع عند تبديل الدوائر. تم إنشاء هذه الفاريستور من خلال وضع عدد زوجي من أقراص المقوم وربط نهايات أطرافهم بالمركز لكوين بالتوازي، وتم صناعة هذا الفاريستور التغيير Type 3B من شركة Western Electric في يونيو 1952.

من جانب آخر، تم صنع نوع آخر من الفاريستور من مركب كربيد السيليكون من قبل R. O. Grisdale في أوائل الثلاثينيات. تم استخدامه لحماية خطوط الهاتف من الصواعق.

ومن ناحية أخرى، صنعة شركة Western Electric هاتف منزلي من النوع 500 في عام 1949، معتمد على دائرة معادلة ديناميكية للحلقات باستخدام الفاريستور تتجنب مستويات عالية نسبيًا من تيار لضبط مستويات إشارة الإرسال والاستقبال تلقائيًا. في الحلقات الطويلة، حافظ الفاريستور على مقاومة عالية نسبيًا ولم يغير الإشارات إلى حدّ كبير.

في هذا الإطار، نشأ الفاريستور في شكل مقوم معتمد على طبقة أكسيد النحاس الأحادي على يد L.O. Grondahl و P.H. Geiger في علم 1927.

وفي هذا السياق، في أوائل سبعينيات القرن العشرين، توصل الباحثون اليابانيون أن الخواص الإلكترونية لأشباه الموصلات من أكسيد الزنك (ZnO) مفيدة أكثر لصناعة نوع جديدة من الفاريستور، والتي أظهرت وظيفة عمل مشابه لوظيفة ثنائي الزينز. أصبح هذا النوع من الفاريستور هو الأفضل لحماية الدوائر من ارتفاع التيار وغيرها من الاضطرابات الكهربائية المدمرة، وأصبح معروفًا عمومًا باسم Metal-Oxide Varistor اختصاراً (MOV).

وعلى صعيد آخر، أظهر استخدام أكسيد النحاس الأحادي مقاومة متفاوتة في الاعتماد على القطبية وحجم الجهد المطبق.

ومن جهة أخرى، لذلك تم بناؤه من قرص نحاسي صغير، الذي يُشكل أحد أطرافها طبقة من أكسيد النحاس الأحادي. ويوفر هذا الترتيب مقاومة منخفضة، لكن مقاومة كبيرة للتيار في الاتجاه المعاكس، مع تباين المقاومة اللحظية باستمرار مع الجهد المستعمل.